Дослідники з технологічного університету Чалмерса успішно провели симуляцію процесу поглинання матерії молодими зірками — так званої акреції. Вчені створили моделі чотирьох зірок з масою, що дорівнює сонячній, але з різними магнітними полями, щоб вивчити вплив магнетизму на їх розвиток.
«Це одні з перших симуляцій високого дозволу, де ми досліджуємо середню стадію еволюції протозірки, коли формується більшість її маси. Раніше цей період не вивчався так детально. Наші чотири симуляції охоплюють по два місяці життя кожної протозірки, а їхнє виконання зажадало близько 2 мільйонів процесорних годинників», — розповідає Брандт Гачес, астроном університету Чалмерса.
Вчені змоделювали протозірки з магнітними полями від 10 Гаус (приблизно як у Сонця) до 2000 Гаус. У разі слабкого магнітного поля (10 Гаус) газ вільно перетікав з навколишнього диска прямо на поверхню протозірки, при цьому значна кількість матерії викидалася з полюсів.
За сильного магнітного поля (2000 Гаус) картина кардинально змінювалася — поле фактично відсікало диск, перешкоджаючи прямому потоку газу. Натомість матерія рухалася строго вздовж ліній магнітного поля, що з’єднують диск із протозіркою, створюючи більш впорядкований потік без втрат речовини на полюсах.
«У випадку з полем 10 Гаус швидкість акреції сильно варіювалася, коливаючись у межах десятикратних значень протягом годин. Це відбувалося через хаотичне випадання матерії», — пояснює Гачес.
При збільшенні магнітного поля до 500 і 1000 Гаус потоки газу ставали стабільнішими. Однак при 2000 Гаус знову з’являлася варіативність, але вже іншого характеру — матерія в основному впорядковано рухалася вздовж силових ліній до полюсів зірки, періодично створюючи несподівані сплески акреції через прорив газу через магнітний бар’єр.
“Ці симуляції мотивують на подальші спостереження магнітних полів у протозірках і можуть суттєво допомогти в інтерпретації подібних спостережень процесу акреції”, – зазначає дослідник.
Кожна модель містить близько 3000 окремих зображень за період 60 днів, що забезпечує високу тимчасову і просторову роздільну здатність. У майбутньому вчені планують розширити дослідження ширшого вивчення фізики звездообразования.