Молекулярні хмари являють собою скупчення газу і космічного пилу. У стані спокою ці хмари перебувають у спокійній рівновазі.
Однак під впливом зовнішніх чинників, таких як залишки наднових, ударні хвилі поширюються на великі відстані, впливаючи на газ і пил та утворюючи ділянки щільного матеріалу. У певний момент щільна навколишня речовина руйнується, і починається формування нових зірок.
Астрономічні спостереження не мають достатньої точності для вивчення цих процесів, а сучасні математичні моделі не можуть впоратися з різноманіттям взаємодій між хмарами і залишками наднових. Внаслідок цього, процес утворення нових зірок все ще залишається предметом спекулятивної фізики.
У дослідженні "Матерія і випромінювання в екстремальних умовах" вчені з Паризького політехнічного інституту, Вільного університету Берліна та Університету Осаки змоделювали взаємодію між залишками наднових і молекулярними хмарами з використанням потужного лазера і пінопластової кулі.
Пінопластова куля імітує щільну область всередині молекулярної хмари. Лазер породжує вибухову хвилю, яка поширюється через навколишній газ і досягає кулі. Потім команда вивчає процес стиснення за допомогою рентгенівських зображень.
"Ми дійсно вивчаємо початковий етап взаємодії", - зазначає автор дослідження Бруно Альбертацці. "Таким чином, можна визначити, чи почнеться процес утворення зірок із меншими складнощами".
Механізми ініціювання зореутворення становлять інтерес на кількох рівнях. Вони впливають на швидкість еволюції галактик і окремих об'єктів, пояснюють походження наймасивніших зірок і можуть змінити перебіг еволюції будь-якої зоряної системи, включно із сонячною.
"Ймовірно, примітивна молекулярна хмара, з якої зародилося Сонце, була викликана залишками наднових", - каже автор дослідження Альбертацці. "Цей експеримент відкриває новий і перспективний шлях для лабораторної астрофізики для розуміння всіх цих ключових аспектів".
Під час експерименту частина пінопласту стискалася, а інша частина розтягувалася. Це призвело до зміни середньої щільності матеріалу. У подальших дослідженнях авторам доведеться враховувати розтягнуту масу, щоб точно виміряти стиснутий матеріал і вплив ударної хвилі на процес зореутворення.
Вчені планують дослідити вплив радіації, магнітного поля і турбулентності на процес.
"Перша стаття була спрямована на демонстрацію можливостей нової платформи, яка відкриває нову галузь для досліджень з використанням потужних лазерів", - пояснює Альбертацці".
