Formación de filamentos en la colisión de una onda de choque con dos nubes moleculares
Un matemático de la Universidad Estatal de Moscú, junto con un colega ruso, modelaron la formación de filamentos (conglomerados de sustancias filamentosas) después de una colisión de una onda de choque con nubes moleculares en el espacio interestelar. Este trabajo debería ayudar a comprender mejor el proceso del nacimiento de las estrellas y los sistemas estelares.
Los investigadores examinaron la situación de la onda de choque de una explosión de supernova que alcanzó grupos de nubes moleculares con un alto nivel de densidad. Las nubes moleculares a gran escala, denominadas "cunas estelares", son el lugar de nacimiento de las nuevas estrellas. La onda de choque se desplaza a velocidades supersónicas y cambia la estructura de la nube, creando áreas de alta y baja densidad, así como estructuras filamentosas. Además, pone en movimiento el flujo de materia y dobla la trayectoria, causando turbulencias en los límites externos de la nube. Este fenómeno se llama la inestabilidad de Richtmyer-Meshkov.
Los científicos han propuesto un modelo que describe la formación de un vórtice de materia y filamentos después del paso de una onda de choque. Estudiaron el efecto de la distribución de la densidad a lo largo del radio y las formas de las nubes en el proceso de contacto entre la onda de choque y las nubes moleculares, así como la aparición y redistribución de los flujos de materiales, la formación de filamentos y áreas de alta densidad. El modelo consta de 4 mil millones de nodos informáticos. Para reducir el tiempo de procesamiento de una cantidad tan grande de información, tuvimos que recurrir a la computación paralela mientras trabajábamos con diferentes bases de datos. El modelado ha demostrado que la formación de filamentos y la distribución desigual de los niveles de densidad se basan en la compresión de la sustancia de la nube bajo la influencia de una onda de choque.
En la primera etapa, se forman estructuras de vórtice, seguidas de la propagación de una onda de choque y la inestabilidad de Richtmyer-Meshkov, donde los flujos de materia se aceleran. Al final, los filamentos colisionan en áreas de alta densidad y crean protoestrellas. Los investigadores creen que seguir mejorando el modelo ayudará a comprender cómo se forman las estrellas y los sistemas estelares en regiones densas de nubes moleculares.
