Турбулентные облака межзвездного газа демонстрируют фрактальные структуры
AstroNews.ru - 03 Июня 2021 19:48:16
В облаках пыли межзвездного пространства сначала должно произойти рассеяние турбулентности, прежде чем начнет протекать формирование звезд под действием гравитации. Немецко-французская исследовательская группа под руководством Х. Яхьи (H. Yahia) теперь показала, что кинетическая энергия турбулентных потоков падает до минимальных значений на протяжении очень небольшой в космических масштабах области космического пространства, размер которой составляет от одного светового года до нескольких световых лет. Группа также достигла успехов в развитии математического метода описания турбулентных структур. Ранее турбулентная структура межзвездной среды описывалась как самоподобная, или фрактальная, однако исследователи в своей работе смогли показать, что математического описания этой структуры как единого фрактала, самоподобной структуры, известной как множество Мандельброта, оказывается недостаточно. Вместо этого, корректное математическое описание должно включать несколько различных фракталов – так называемые множественные фракталы. Теперь эти новые методы могут быть использованы для подробного отслеживания структурных изменений на астрономических снимках. Кроме того, возможно применение полученных результатов в других областях науки, таких как исследования атмосферы, отмечают авторы.
Ученые немецко-французской программы GENESIS (Generation of Structures in the Interstellar Medium), основная цель которой состоит в изучении структур межзвездной среды, представили в своей статье эти новые математические методы для анализа турбулентных структур на примере молекулярного облака Муха, лежащего в направлении созвездия Муха.
Звезды формируются в составе гигантских облаков межзвездного газа, состоящих в основном из молекулярного водорода – источника энергии для всех звезд. Этот материал имеет низкую плотность, составляющую всего лишь от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч частиц в кубическом сантиметре, но очень сложную структуру, включающую конденсированные образования в форме «сгустков», «филаментов» и наконец «ядер», из которых происходит формирование звезд в результате гравитационного коллапса материи, пояснили авторы.
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.