It-turbolenza fis-sħab tal-gass interstellari tiżvela strutturi multi-frattali

Fis-sħab tat-trab interstellari, it-turbolenza trid l-ewwel tinħela qabel ma stilla tista’ tifforma permezz tal-gravità. Tim ta 'riċerka Ġermaniż-Franċiż issa skopra li l-enerġija kinetika tat-taqlib tiġi mistrieħa fi spazju li huwa żgħir ħafna fuq skali kożmiċi, li jvarjaw minn sena sa diversi snin dawl fil-firxa. Il-grupp wasal ukoll għal riżultati ġodda fil-metodu matematiku: Preċedentement, l-istruttura turbolenti tal-mezz interstellar kienet deskritta bħala awto-simili—jew fractal. Ir-riċerkaturi sabu li mhuwiex biżżejjed li tiddeskrivi l-istruttura matematikament bħala fractal wieħed, struttura awto-simili kif magħrufa mis-sett Mandelbrot. Minflok, żiedu diversi frattali differenti, l-hekk imsejħa multifractals. Il-metodi l-ġodda jistgħu għalhekk jintużaw biex isolvu u jirrappreżentaw bidliet strutturali fl-immaġini astronomiċi fid-dettall. Applikazzjonijiet f'oqsma xjentifiċi oħra bħar-riċerka atmosferika huma wkoll possibbli.

Il-programm Ġermaniż-Franċiż GENESIS (Ġenerazzjoni ta 'strutturi fil-Medju Interstellari) huwa kooperazzjoni bejn l-Istitut għall-Astrofiżika tal-Università ta' Cologne, LAB fl-Università ta 'Bordeaux u Geostat/INRIA Institute Bordeaux. F'pubblikazzjoni ewlenija tal-ġurnal Astronomy & Astrophysics, it-tim ta 'riċerka jippreżenta l-metodi matematiċi ġodda biex jikkaratterizzaw it-taqlib billi juża l-eżempju tas-sħaba molekulari Musca fil-kostellazzjoni ta' Musca.

L-istilel jiffurmaw fi sħab interstellari enormi magħmulin prinċipalment minn idroġenu molekulari—il-ġibjun tal-enerġija tal-istilel kollha. Dan il-materjal għandu densità baxxa, biss ftit eluf sa diversi għexieren ta 'eluf ta' partiċelli għal kull ċentimetru kubu, iżda struttura kumplessa ħafna b'kondensazzjonijiet fil-forma ta '"ċapep" u "filamenti", u eventwalment "qlub" li minnhom jiffurmaw stilel mill-kollass gravitazzjonali tal-materja.

L-istruttura spazjali tal-gass ġewwa u madwar is-sħab hija determinata minn ħafna proċessi fiżiċi, li wieħed mill-aktar importanti minnhom huwa t-taqlib interstellari. Dan iseħħ meta l-enerġija tiġi trasferita minn skali kbar, bħal mewġ ta 'densità galattika jew splużjonijiet ta' supernova, għal skali iżgħar. It-turbolenza hija magħrufa minn flussi li fihom likwidu jew gass huwa 'mħawwad', iżda jistgħu wkoll jiffurmaw vortiċi u juru perjodi qosra ta 'mġieba kaotika, imsejħa intermittenza. Madankollu, biex tifforma stilla, il-gass irid jistrieħ, jiġifieri, l-enerġija kinetika trid tinħela. Wara dan, il-gravità tista 'teżerċita biżżejjed forza biex tiġbed is-sħab tal-idroġenu flimkien u tifforma stilla. Għalhekk, huwa importanti li tifhem u tiddeskrivi matematikament il-kaskata tal-enerġija u l-bidla strutturali assoċjata.