一颗恒星的诞生是一件狂野而壮丽的事情。
它也很重要，发生在数百万年的分子气体和尘埃密集、寒冷的云中，恒星团在那里形成。 我们不可能从头到尾观察到这个过程，但绝对壮观的模拟让我们比以往任何时候都更接近这个过程。
它的名字叫《星际熔炉》（气体环境中的恒星形成），并使用它，天文学家首次能够以辉煌的三维高分辨率模拟整个形成恒星的分子云，该区域被称为恒星苗圃。
这将能够帮助天文学家更详细地研究恒星的形成，将其与不同形成阶段的真实原恒星（尚未完全长大的恒星）进行比较，以帮助计算起作用的过程。
“恒星如何形成是天体物理学的一个核心问题，”天体物理学家 Claude-André Faucher-Giguère 说道西北大学。
“由于涉及物理过程的范围，这是一个非常具有挑战性的问题。这种新的模拟将帮助我们直接解决以前无法明确回答的基本问题。”
我们认为我们已经掌握了恒星形成的大致流程。 首先，从一团分子气体开始，通常在物质云中发现。 如果密度足够，团块会在自身重力作用下塌陷，形成原恒星，并开始旋转。
这种旋转导致其周围云中的物质形成一个圆盘，该圆盘像水流入下水道一样卷入正在生长的恒星，被其不断增强的引力无情地吸引。
当恒星获得足够的质量时，核心中就会有足够的热量和压力来点燃，其中氢原子聚变形成氦。 圆盘中的剩余物质形成了行星、小行星和所有其他垃圾。
然而，这一切都发生在浓密的云层中，这意味着我们很难对其进行测试。 由于它发生了数百万年，我们观察到的任何一颗原恒星都只是一个更长、更大、非常复杂的事件的一个快照。
建造由迈克尔·格鲁迪领导的天文学家团队“STARFORGE”？ 西北大学的研究人员必须考虑多种物理现象，包括温度、重力、磁场、气体动力学，以及婴儿恒星发出的强大恒星风和等离子射流，这些现象被称为一流的反馈。
他们在世界上最强大的超级计算机之一德克萨斯大学的超级计算机上进行了模拟弗龙特拉，近100天。 在一段视频中看到的结果是一件美丽的事情——整个恒星托儿所，以及恒星从开始到结束的形成过程。
“几十年来人们一直在模拟恒星形成，但 STARFORGE 是技术上的一次巨大飞跃，”胸部？ 说。
“其他模型只能模拟恒星形成的一小部分云，而不是高分辨率的整个云。如果看不到全局，我们就会错过很多可能影响恒星结果的因素。”
视频中的模拟云是一个比太阳重 20,000 倍的巨大物体，一开始只是悬浮在太空中。 随着时间的推移，气体会被星际风和星际风等力量推动。冲击波，这会产生密度更高的区域，可以通过重力坍缩成原恒星。 第二个视频模拟了 200,000 个太阳质量的云。
当恒星形成和成长时，它开始产生强大的恒星风。 此外，落入恒星的物质开始与恒星的磁场相互作用； 其中一些被吸走，沿着磁力线流向两极，在那里以强大的等离子射流的形式喷射到太空。
这两种形式的反馈都会推开周围的气体，从而切断物质的流动，阻止恒星进一步生长。
最近的研究基于观测数据，表明恒星反馈在确定恒星质量方面可能没有我们想象的那么大。
但团队的研究显示出相反的情况。 当他们在没有喷气机的情况下进行模拟时，他们最终得到了更大得多的恒星。 加上喷流，星星最终变得更加正常大小。
“喷流扰乱了气体流向恒星的方向，”格鲁迪？ 解释了。
“它们基本上吹走了最终进入恒星的气体并增加了恒星的质量。人们怀疑这可能会发生，但是，通过模拟整个系统，我们对其工作原理有了深入的了解。”
这也完美地展示了STARFORGE的潜力。 通过从尽可能接近真实宇宙的场景开始，天文学家可以探索恒星苗圃中许多不同的物理过程。
打开和关闭这些过程可以帮助确定哪些过程发挥重要作用，并有助于回答有关宇宙的关键问题。
该研究发表在英国皇家天文学会每月通知。
