Астрофизики создали модель TRINITY для прогнозирования судьбы молекулярных облаков
Международная группа астрофизиков представила новую вычислительную модель TRINITY, которая позволяет детально проследить эволюцию молекулярных облаков под воздействием звёздных ветров, радиационного давления и фотоионизированного газа. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv.
TRINITY приходит на смену более раннему коду WARPFIELD и моделирует тонкую оболочку вокруг пузыря, раздуваемого излучением и ветрами молодых массивных звёзд. Модель учитывает пять основных механизмов обратной связи: звёздные ветры, взрывы сверхновых, прямое и переработанное пылью радиационное давление, а также давление горячего ионизированного газа. Гравитация также включена в расчёт.
Учёные проверили модель на аналитических тестах и затем применили к облакам массой от 10^5 до 10^6,5 солнечных масс с плотностью ядра от 10^3 до 10^4 частиц на кубический сантиметр и эффективностью звездообразования от 1 до 30%. В стандартном сценарии давление ионизированного газа увеличивает радиус оболочки примерно на 17% за 10 миллионов лет.
Один из ключевых выводов: при высокой эффективности звездообразования энергетическая фаза длится менее миллиона лет, радиационное давление остаётся второстепенным, а давление ионизированного газа продолжает играть важную роль в импульсной фазе. Структура облака оказалась решающим фактором: при одинаковой массе, плотности ядра и эффективности однородные облака схлопываются, а облака с крутым степенным профилем плотности продолжают расширяться.
Облака типа Боннора-Эберта рассеиваются примерно на 55% позже однородных. Таким образом, даже при фиксированном звёздном населении давление ионизированного газа и внутренняя структура облака существенно влияют на исход обратной связи.
Новая модель предоставляет эффективный и интерпретируемый инструмент для картирования доминирования различных механизмов обратной связи в широком диапазоне параметров облаков и разрешённых областей H II. Это приближает учёных к пониманию того, как именно области звездообразования перестают формировать новые светила.
