CIENCIA

Impresionante nuevo modelo que simula la formación de estrellas con la resolución más alta jamás vista

La formación de estrellas es el primer paso en el camino cosmológico hacia la vida tal como la conocemos, pero comprender el proceso de formación de estrellas es increíblemente difícil. El proceso lleva millones de años, por lo que solo podemos aprender hasta cierto punto recorriendo los cielos, y simularlo requiere réplicas enormemente complejas. Ahí es donde STARFORGE resulta útil. Esta nueva simulación es 100 veces más grande que los modelos de formación estelar anteriores, y es lo suficientemente precisa como para ayudar a los científicos a comprender los matices del nacimiento y la distribución de las estrellas.

STARFORGE, que significa “FORMACIÓN ESTRELLA en entornos gaseosos”, proviene de un grupo de científicos de instituciones como Caltech, Northwestern y la Universidad de Toronto. El objetivo del proyecto era crear un modelo de formación estelar más poderoso que pudiera usarse para responder preguntas específicas sobre el proceso. Por ejemplo, ¿por qué las estrellas terminan con la masa que tienen? Y, ¿Por qué las estrellas se forman en cúmulos y cómo se ensamblan estos cúmulos?

Los modelos anteriores no eran lo suficientemente capaces para proporcionar información sobre estas investigaciones. Sin embargo, STARFORGE puede modelar la formación, la evolución y la dinámica solar de las estrellas, al tiempo que tiene en cuenta cómo la radiación de la estrella, el viento solar e incluso las supernovas cercanas podrían afectar el medio ambiente. Algunas simulaciones más antiguas podrían modelar una parte de una nube de gas al tiempo que incorporan un tipo de retroalimentación estelar, pero STARFORGE puede representar con precisión una nube de gas completa con todos estos factores simultáneamente. Este proceso se explica en dos artículos, uno de los cuales se centra en el efecto de los chorros (o “salidas protoestelares”) fue publicado por Monthly Notices de la Royal Astronomical Society en febrero de 2021. El otro, que cubre STARFORGE de manera más general, acaba de ser aceptado para su publicación en la misma revista.

El equipo construyó STARFORGE con la ayuda de un código de simulación basado en la física conocido como Gizmo. Esta poderosa plataforma permitió a los investigadores alcanzar una resolución espacial de solo 10 AU; una AU (unidad astronómica) es la distancia entre la Tierra y el sol. Claramente, eso sería demasiado tosco para modelar algo a escala planetaria, pero es perfecto para simular la evolución de las estrellas.

Este modelo completo no se ejecutará en cualquier computadora: los sims de STARFORGE pueden tardar hasta tres meses en ejecutarse en una de las supercomputadoras más poderosas del mundo en el Centro de Computación Avanzada de Texas. Puedes ver algunos ejemplos de las simulaciones en los videos de arriba. Además de ser el facsímil más preciso de las nubes de polvo protoestelar del mundo, también son impresionantes. STARFORGE ya ha demostrado la importancia de los jets. Sin los chorros, STARFORGE produce estrellas diez veces más grandes. Los chorros parecen interrumpir la entrada de gas hacia la estrella, lo que podría ser un factor importante en la formación real de estrellas. Todavía hay mucho más que aprender sobre la formación de estrellas, y STARFORGE podría convertirse en una de las principales herramientas que utilizan los científicos para responder a esas preguntas.

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