Mes
lecteurs se sentent ils prêts
pour se plonger dans les premiers
instants de la création des étoiles ???C ‘est en effet la traduction que je vous propose aujourd’hui !!
Avec :’’
Stunning simulation of stars being born is most realistic ever’’
by Amanda
Morris, Northwestern University présenté par PHYS ORG/SCIENCE X
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La simulation étonnante de la naissance des étoiles est la
plus réaliste qui soit
par Amanda Morris, Université Northwestern
Instantané d'une simulation STARFORGE. Un noyau de gaz
rotatif s'effondre, formant une étoile centrale qui lance des jets bipolaires
le long de ses pôles alors qu'il se nourrit de gaz provenant du disque
environnant. Les jets entraînent le gaz loin du noyau, limitant la quantité que
l'étoile peut finalement accumuler. Crédit: Northwestern University / UT Austin
Une équipe comprenant des astrophysiciens de l'Université
Northwestern a développé la simulation 3D la plus réaliste et la plus haute
résolution de la formation d'étoiles à ce jour. Le résultat est une merveille
visuellement étonnante et mathématique qui permet aux téléspectateurs de
flotter autour d'un nuage de gaz coloré dans un espace 3D tout en regardant
émerger des étoiles scintillantes.
Appelé STARFORGE (Star Formation in Gaseous Environments),
le cadre de calcul est le premier à simuler un nuage de gaz entier - 100 fois
plus massif qu'auparavant et plein de couleurs vibrantes - où naissent les
étoiles.
Il s'agit également de la première simulation à modéliser
simultanément la formation, l'évolution et la dynamique des étoiles tout en
tenant compte de la rétroaction stellaire, y compris les jets, le rayonnement,
le vent et l'activité des supernovae à proximité. Alors que d'autres
simulations ont incorporé des types individuels de rétroaction stellaire,
STARFORGE les met ensemble pour simuler comment ces divers processus
interagissent pour affecter la formation d'étoiles.
À l'aide de ce magnifique laboratoire virtuel, les chercheurs
visent à explorer des questions de longue date, notamment pourquoi la formation
d'étoiles est lente et inefficace, ce qui détermine la masse d'une étoile et
pourquoi les étoiles ont tendance à se former en amas.
Les chercheurs ont déjà utilisé STARFORGE pour découvrir que
les jets protostellaires - courants de gaz à grande vitesse qui accompagnent la
formation des étoiles - jouent un rôle essentiel dans la détermination de la
masse d'une étoile. En calculant la masse exacte d'une étoile, les chercheurs
peuvent alors déterminer sa luminosité et ses mécanismes internes et enfin faire
de meilleures prédictions sur sa mort.
Récemment acceptée par les Avis mensuels de la Royal
Astronomical Society, une copie avancée du manuscrit, détaillant la recherche
derrière le nouveau modèle, est apparue en ligne aujourd'hui. Un article
d'accompagnement, décrivant comment les jets influencent la formation des
étoiles, a été publié dans le même journal en février 2021.
"Les gens simulent la formation d'étoiles depuis quelques
décennies maintenant, mais STARFORGE est un bond en avant dans la
technologie", a déclaré Michael Grudić de Northwestern, qui a codirigé les
travaux. "D'autres modèles n'ont pu simuler qu'une petite partie du nuage
où se forment les étoiles - pas le nuage entier en haute résolution. Sans avoir
une vue d'ensemble, nous manquons de nombreux facteurs qui pourraient
influencer le résultat de l'étoile."
"La façon dont les étoiles se forment est une question
centrale en astrophysique", a déclaré de Northwestern, auteur principal de
l'étude. «C'est une question très difficile à explorer en raison de la gamme de
processus physiques impliqués. Cette nouvelle simulation nous aidera à répondre
directement aux questions fondamentales auxquelles nous ne pouvions pas
répondre de manière définitive auparavant.
Grudić est stagiaire postdoctoral au Centre
interdisciplinaire d'exploration et de recherche en astrophysique du
Northwestern (CIERA). Faucher-Giguère est professeur agrégé de physique et
d'astronomie au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern et membre
du CIERA. Grudić a codirigé les travaux avec Dávid Guszejnov, chercheur
postdoctoral à l'Université du Texas à Austin.
Du début à la fin, la formation d'étoiles prend des dizaines
de millions d'années. Ainsi, même si les astronomes observent le ciel nocturne
pour avoir un aperçu du processus, ils ne peuvent voir qu'un bref instantané.
"Lorsque nous observons des étoiles se former dans une
région donnée, tout ce que nous voyons, ce sont des sites de formation
d'étoiles figés dans le temps", a déclaré Grudić. "Les étoiles se
forment également dans les nuages de poussière, elles sont donc pour la
plupart cachées."
Pour que les astrophysiciens puissent visualiser le
processus dynamique complet de formation des étoiles, ils doivent s'appuyer sur
des simulations. Pour développer STARFORGE, l'équipe a incorporé un code de
calcul pour de multiples phénomènes en physique, y compris la dynamique des
gaz, les champs magnétiques, la gravité, le chauffage et le refroidissement et
les processus de rétroaction stellaire. Prenant parfois trois mois complets
pour exécuter une simulation, le modèle nécessite l'un des plus grands
supercalculateurs du monde, une installation soutenue par la National Science
Foundation et exploitée par le Texas Advanced Computing Center.
La simulation qui en résulte montre une masse de gaz - va riant des dizaines à des millions de fois
la masse du soleil - flottant dans la galaxie. Au fur et à mesure que le nuage
de gaz évolue, il forme des structures qui s'effondrent et se brisent en
morceaux, qui finissent par former des étoiles individuelles. Une fois que les
étoiles se forment, elles lancent des jets de gaz vers l'extérieur depuis les
deux pôles, perçant à travers le nuage environnant. Le processus se termine
lorsqu'il n'y a plus de gaz pour former plus d'étoiles.
Déjà, STARFORGE a aidé l'équipe à découvrir une nouvelle
vision cruciale de la formation des étoiles. Lorsque les chercheurs ont exécuté
la simulation sans tenir compte des jets, les étoiles se sont retrouvées
beaucoup trop grosses - 10 fois la masse du soleil. Après avoir ajouté des jets
à la simulation, les masses des étoiles sont devenues beaucoup plus réalistes -
moins de la moitié de la masse du soleil.
"Les jets perturbent l'afflux de gaz vers
l'étoile", a déclaré Grudić. "Ils soufflent essentiellement du gaz
qui sans cela aurait fini dans l'étoile
et augmenté sa masse. Les gens ont soupçonné que cela pourrait se produire,
mais, en simulant l'ensemble du système, nous avons une solide compréhension de
son fonctionnement."
Au-delà de la compréhension des étoiles, Grudić et
Faucher-Giguère pensent que STARFORGE peut nous aider à en apprendre davantage
sur l'univers et même sur nous-mêmes.
"Comprendre la formation des galaxies repose sur des
hypothèses sur la formation des étoiles", a déclaré Grudić. "Si nous
pouvons comprendre la formation des étoiles, alors nous pouvons comprendre la
formation des galaxies. Et en comprenant la formation des galaxies, nous pouvons
mieux comprendre de quoi est fait l'univers. Comprendre d'où nous venons et
comment nous nous situons dans l'univers dépend en fin de compte de comprendre
les origines des étoiles. "
"Connaître la masse d'une étoile nous indique sa
luminosité ainsi que les types de réactions nucléaires qui se produisent à
l'intérieur", a déclaré Faucher-Giguère. «Avec cela, nous pouvons en
apprendre davantage sur les éléments qui sont synthétisés dans les étoiles,
comme le carbone et l'oxygène, des éléments dont nous sommes également
constitués.
L'étude «STARFORGE: Vers un mode numérique complet de
formation et de rétroaction des amas d'étoiles» a été soutenue par la National
Science Foundation et la NASA.
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Star
formation is triggered by cloud-cloud collisions, study finds
More information: Michael Y Grudić et al. STARFORGE: Toward a comprehensive numerical
model of star cluster formation and feedback, Monthly Notices of the Royal
Astronomical Society (2021). DOI: 10.1093/mnras/stab1347
Journal
information: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
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MON
COMMENTAIRE
.J’ignore si l ‘un de mes lecteurs les plus intéressés par l’édification des étoiles Jean –jack Micalef sera convaincu par cette étude de mathématisation …Mais je
la trouve en accord avec ce que je jugeais possible moi-même …Il me semble inévitable que la compression équatoriale de l’embryon de la jeune étoile par le disque protoplanétaire qui l’enserre
aboutisse à l’ explosion de jets
polaires de gaz comprimes …Mais ensuite il se produit « l’allumage
de l’étoile » par déclanchement de fusion nucléaire …. Et la thermodynamique change car devrait s’éjecter ainsi des jets de plasmas ionisés …Je souscris en gros au modèle ;
surement très gourmand en
calcul différentiel et informatique …… ….
Bien sûr que non Olivier. Cela confirme mon rapport aux mathématiques à savoir quelles sont au service de l’Idée. Celle-ci est antérieure par définition à la preuve mathématique relève du domaine de la croyance. Cette croyance est un a priori partagé par une communauté d’hommes s’appuyant sur des sommités scientifiques. Au départ, cette Idée apparaissait plausible, ce qui excluait toute autre hypothèse. Elle était évidente : une étoile se forme avec du matériau déjà là…
RépondreSupprimerDescartes, dans le Traité du monde et de la lumière repris par Kant en 1755 dans son Histoire générale de la nature et théorie du ciel, conjecturait que Soleil et planètes ont même origine et se sont formés à partir d'une nébuleuse unique qui se serait contractée4,
J’ai critiqué en long et en large cette conception, je ne vais pas y revenir, notamment le phénomène qui fait qu’une étoile naissante ne peut à la fois être en contraction et éjection, que la matière est produite à partir de la couronne qui tournoient en jets et ne sont pas le résultat d’un compression comme il est indiqué dans l’article – ce qui est prouvé pour les nébuleuses planétaires.
Ce qui est désolant, c’est que je n’ai trouvé personne pour donner un corpus mathématique et physique à mon hypothèse qui n’est, finalement, qu’un mini big bang, alors même que l’improbable big bang originel est devenu une croyance collective…