我们星系的漩涡气体和磁力线在新模拟中创造了宇宙艺术

在我们的星系中所有恒星之间,存在着由气体和尘埃组成的广阔弥漫混合物,称为星际介质——科学家们开发了一种新的计算机模型来探索这种介质的磁性和湍流,进而生成了类似抽象艺术作品的令人惊叹的图像。这些图像绘制了分形密度和磁力线等属性,类似于抽象艺术作品。

我们星系中的星际介质具有磁性,可以被压缩,并且具有湍流。它影响着重要的过程,如恒星形成、物质运动和空间中的物质混合。然而,尽管它很重要,但科学家们仍然没有明确的数学方法来描述它是如何工作的。

。“尽管湍流无处不在:从我们咖啡中旋转的牛奶到海洋中的混沌流动,太阳风、星际介质,甚至星系之间的等离子体。天体物理环境中的关键区别在于磁场的存在,这从根本上改变了湍流的性质。”

星际介质中的磁场是由气体和等离子体的运动产生的。当这些物质旋转和旋转时,会产生电流,进而产生和增强磁场。这个过程很像磁场是如何在其旋转的液态铁核中形成的。而且,尽管我们星系的磁场非常弱,但它仍然在塑造宇宙方面发挥着强大的作用。

贝蒂和他的团队的新模型在德国莱布尼茨超算中心的 SuperMUC-NG 超级计算机上运行,其分辨率高于之前的模型。它可以模拟差异极大的空间尺度——从 30 光年跨度的区域到大约小 5,000 倍的结构。

“这是我们第一次能够以如此高的精度和不同的尺度研究这些现象,”贝蒂说。这意味着天文学家可能能够更深入地了解恒星形成等过程。

模拟:J. Beattie)

“我们知道磁压通过向外推挤引力来阻止恒星形成,因为它试图使星云坍缩形成恒星,”贝蒂说。“现在我们可以详细量化在这些尺度上对磁湍流的期望。”

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