天体物理学研究探索分子云中的湍流

在飞机上，空气在小尺度和大尺度上的运动都会形成湍流，从而导致飞行颠簸。更大规模的湍流对于恒星在遍布银河系的巨型分子云中形成的过程至关重要。

在《科学进展》杂志的一项新研究中，科学家们创建了模拟来探索湍流如何与云的密度相互作用。团块或密度袋是新恒星诞生的地方。例如，我们的太阳是在 46 亿年前在的云块中形成的。

“我们知道，决定恒星形成时间和速度的主要过程是湍流，因为它会产生形成恒星的结构，”亚利桑那州立大学天体物理学教授、这项研究的主要作者埃文·斯坎纳皮科说。“我们的研究揭示了这些结构是如何形成的。”

巨型分子云充满了随机的湍流运动，这些运动是由重力、银河臂的搅动、风、喷流和年轻恒星的引起的。这种湍流非常强烈，以至于它会产生激波，从而驱动云中的密度变化。

模拟使用称为示踪粒子的点穿过分子云并随物质一起移动。在移动过程中，粒子会记录它们遇到的云部分的密度，从而建立密度随时间变化的历史。研究人员还包括来自中国中山大学的潘柳斌、来自德国汉堡大学的马库斯·布吕根和来自纽约州波基普西市瓦萨学院的埃德·布伊二世，他们模拟了八种场景，每种场景都有一组不同的真实云属性。