Formação de filamentos na colisão de uma onda de choque com duas nuvens moleculares
Um matemático da Universidade Estadual de Moscou, juntamente com um colega russo, modelou a formação de filamentos (conglomerados de substâncias filamentares) após uma colisão de uma onda de choque com nuvens moleculares no espaço interestelar. Este trabalho deve ajudar a entender melhor o processo de nascimento de estrelas e sistemas estelares.
Os pesquisadores examinaram a situação da onda de choque de uma explosão de supernova atingindo aglomerados de nuvens moleculares com um alto nível de densidade. Nuvens moleculares de grande escala, conhecidas como "berços estelares", são o berço de novas estrelas. A onda de choque viaja a velocidades supersônicas e altera a estrutura da nuvem, criando áreas de alta e baixa densidade, bem como estruturas filamentosas. Além disso, aciona o fluxo de matéria e dobra a trajetória, causando turbulência nos limites externos da nuvem. Esse fenômeno é chamado de instabilidade Richtmyer-Meshkov.
Os cientistas propuseram um modelo que descreve a formação de um vórtice de matéria e filamentos após a passagem de uma onda de choque. Eles estudaram o efeito da distribuição de densidade ao longo do raio e das formas de nuvens no processo de contato entre a onda de choque e as nuvens moleculares, bem como a ocorrência e redistribuição de fluxos de materiais, a formação de filamentos e áreas de alta densidade. O modelo consiste em 4 bilhões de nós de computação. Para reduzir o tempo de processamento de uma quantidade tão grande de informações, tivemos que recorrer à computação paralela ao trabalhar com bancos de dados diferentes. A modelagem mostrou que a formação de filamentos e a distribuição desigual dos níveis de densidade são baseados na compressão da substância da nuvem sob a influência de uma onda de choque.
No primeiro estágio, estruturas de vórtices são formadas, seguidas pela propagação de uma onda de choque e pela instabilidade de Richtmyer-Meshkov, onde os fluxos de matéria são acelerados. No final, os filamentos colidem em áreas de alta densidade e criam proto-estrelas. Os pesquisadores acreditam que melhorar ainda mais o modelo ajudará a entender como as estrelas e os sistemas estelares se formam em regiões densas de nuvens moleculares.
