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德科学家用电脑模拟出恒星诞生与死亡过程(图)

http://www.sina.com.cn 2007年10月31日 07:17  新浪科技
德科学家用电脑模拟出恒星诞生与死亡过程(图)
蜘蛛星云和其中包含的新生恒星

  新浪科技讯 北京时间10月31日消息,据国外媒体报道,德国科学家近日称,他们最近已经设计出一种先进的计算机程序,并成功地利用这种程序极其逼真地模拟了宇宙中恒星诞生和死亡的整个过程。

  德国波恩大学阿格兰德天文研究所的科学家们表示,此前的天文观测已经表明,所有的恒星都是以星团的形式形成的。按天文学标准,天文学家们通常将恒星分为年轻的小型星团和高密度的大型球状星团,前者包含有数百至数千个恒星,后者则含有数千万挤成一团的恒星,它们的年龄跟宇宙一样古老。由于科学家们之前没有用计算机完全确定这些恒星起源背后的物理过程,因此无人知晓宇宙中每种星团分别有多少个。星际气体云崩塌后会形成恒星和星团。在这些密度日益增大的星际气体云中,当一些单个的“大块头”出现后,它们会在重力的作用下不断靠近,最后形成恒星。与我们的“太阳风”类似,这些恒星都发出强烈的带电粒子流,当这些“风”将剩余的气体从云中扫除后,剩下的就是一个星团。当恒星成员能够在银河系的星际空间中自由移动时,这个星团就逐渐瓦解。

  德国科学家们认为,我们目前看到的太阳是在一个小型星团中出现的,这个小型星团已在演变的过程中瓦解了。波恩大学阿格兰德天文研究所教授帕弗尔-克鲁帕说:“如果不是这个小型星团瓦解的话,我们的行星体系就可能已经被附近移动的恒星毁掉了。”为了进一步了解星团的诞生与死亡,克鲁帕教授与霍格-波姆卡特博士设计了一个计算机程序,模拟星团中剩余气体对恒星轨道的影响。科学家们将研究的焦点放在这样一个问题的探究上,即假设一个新诞生的星团要存活相当长的一段时间,那么应该具备怎样的原始条件。波恩大学天文学家们发现,大小在某个范围内的星团很容易被其恒星成员发出的射线摧毁,而高密度大型星团的“存活机会”则相对要大得多。

  对于天文学家们而言,研究得出的另一个重要的结论就是光和高密度大型的星团有着相同的起源。克鲁帕教授解释说:“当宇宙诞生之初,宇宙中就存在着球状星团和无数小型星团。目前的天体物理学要做的研究就是,找出这些星团的遗迹。”最近,阿格兰德天文研究所配备了5个运算速度为普通计算机1000倍的“GRAPE计算机”,用来专门进行研究以及与研究有关的教学工作,这些计算机将花费数星期时间以完成此次模拟研究。天文学家认为,如果在宇宙某一区域内一旦有上述现象发生,该区域便有望最终成为众多巨型新生恒星的诞生地,这一区域在天文学上被命名为“HII区”。“HII区”内的电离气体温度极高,不断向外膨胀扩张,同时也由于膨胀范围的扩大,外围区域被逐步冷却下来。伴随着高温电离层的扩张膨胀过程,大量的气体和尘埃物质逐步“聚集”在电离气体层的最外围。在此后引力不稳定性的影响之下,这些气体尘埃物质破裂并各自聚拢,其中强大的万有引力作用使得物质“坍缩”发生,并最终塌陷聚拢形成一个个质量巨大的第二代新生恒星体。(刘妍)

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