Formation de filaments lors de la collision d'une onde de choc avec deux nuages moléculaires
Un mathématicien de l'Université d'État de Moscou et un collègue russe ont modélisé la formation de filaments (conglomérats de substances filamenteuses) après la collision d'une onde de choc avec des nuages moléculaires dans l'espace interstellaire. Ce travail devrait permettre de mieux comprendre le processus de naissance des étoiles et de leurs systèmes.
Les chercheurs ont examiné la situation de l'onde de choc d'une explosion de supernova atteignant des grappes de nuages moléculaires de densité élevée. Les nuages moléculaires à grande échelle, appelés "berceaux d'étoiles", sont le lieu de naissance de nouvelles étoiles. L'onde de choc se déplace à des vitesses supersoniques et modifie la structure du nuage, créant des zones à haute et basse densité ainsi que des structures filamenteuses. De plus, il met en mouvement l'écoulement de la matière et courbe la trajectoire, ce qui provoque des turbulences dans les limites extérieures du nuage. Ce phénomène s'appelle l'instabilité de Richtmyer-Meshkov.
Les scientifiques ont proposé un modèle décrivant la formation d'un tourbillon de matière et de filaments après le passage d'une onde de choc. Ils ont étudié l'effet de la distribution de la densité le long du rayon et des formes nuageuses sur le processus de contact entre l'onde de choc et les nuages moléculaires, ainsi que l'apparition et la redistribution des flux de matière, la formation de filaments et les zones de forte densité. Le modèle comprend 4 milliards de nœuds informatiques. Pour réduire le temps de traitement d'une telle quantité d'informations, nous avons dû recourir à l'informatique parallèle tout en travaillant avec différentes bases de données. La modélisation a montré que la formation de filaments et la répartition inégale des niveaux de densité sont basées sur la compression de la substance nuageuse sous l’influence d’une onde de choc.
Au premier stade, des structures vortex sont formées, suivies de la propagation d’une onde de choc et de l’instabilité de Richtmyer-Meshkov, où les flux de matière sont accélérés. À la toute fin, les filaments entrent en collision dans des zones de haute densité et créent des protostars. Les chercheurs pensent que l'amélioration du modèle aidera à comprendre comment se forment les étoiles et leurs systèmes dans les régions denses des nuages moléculaires.
