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Per comprendere la fisica alla base della formazione delle stelle è stata effettuata la più grande simulazione numerica di sempre per quanto riguarda la descrizione di turbolenze astrofisiche.

Le stelle esistono in una varietà incredibile di esemplari diversi, normali o eccezionali, e svolgono un ruolo fondamentale per la nascita dei buchi neri.

La formazione di una stella inizia all’interno di una nebulosa, una nube di materia gassosa. Il moto all’interno di queste nubi interstellari è turbolento e caotico. Una turbolenza è un tipo di moto in cui le particelle di un fluido si muovono in maniera caotica, senza seguire traiettorie ordinate. Ciò comporta la formazione di vortici di varie dimensioni, che interagiscono fra loro, e di fluttuazioni caotiche di velocità e pressione.

Nel corso del tempo all'interno di queste nubi intergalattiche si hanno onde d’urto che raggiungono velocità supersoniche. Una nebulosa continente tipicamente una massa tra le mille ed i dieci milioni di volte superiore alla massa del Sole. Le nebulose sono poco dense e molto fredde (-260 °C, pochi gradi al di sopra dello zero assoluto).

La formazione di un oggetto compatto, come una stella o un pianeta, a partire dalla polvere intergalattica che compone una nebulosa, non avviene inizialmente a causa della gravità, bensì è dovuta alle onde d'urto supersoniche che causano improvvise compressioni del gas nella nebulosa. E’ solo a questo punto che il collasso gravitazionale diventa determinante e si ha la formazione di una stella. Nel video allegato potete vedere come ciò stia avvenendo nella Nebulosa della Tarantola.

A causa della loro complessità, ciascun moto turbolento richiede simulazioni numeriche altamente complesse. Federrath et al. hanno progettato un'incredibile simulazione al computer di quel che succede all'interno di una nebulosa. Hanno riadattato un codice per le simulazioni idrodinamiche chiamato FLASH, che segue l’evoluzione temporale della densità e della velocità di oltre 1.000.000.000.000.000.000 (un trilione) particelle a partire da determinate condizioni iniziali.

A confronto Flight Simulator in 8K è una barzelletta!

FONTE: Nature
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