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STARFORGE: 별 탄생 시뮬레이션(STARFORGE: A Star Formation Simulation)

2021년 6월 29일

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별은 어떻게 태어날까? 대부분은 은하 중심 원반에 위치한 거대 분자 구름에서 태어난다. 그 전과정은 항성풍, 제트, 고에너지 별빛 그리고 초신성 폭발에 의해 시작되고 영향을 받고 제한된다. 위 영상은 STARFORGE 시뮬레이션으로 우리 태양 질량의 20,000배 질량을 갖고 있는 가스에서 어떤 복잡한 상호작용이 벌어지는지를 구현한 시뮬레이션 결과다. 타임랩스로 표현된 영상에서 더 밝은 지역은 밀도가 더 높은 가스를 나타내며, 각 색깔은 가스 속도 (보라색은 느리고, 주황색은 빠르다)를 나타내고, 흰 점은 새롭게 태어난 별의 위치를 나타낸다. 영상이 시작되면, 가스 구름은 약 50 광년 크기로 펼쳐져있다가 자체 중력으로 인해 수축하기 시작한다. 2백만년 정도 지나면, 첫번째 별이 태어나고, 새롭게 태어난 무거운 별들이 강렬한 제트를 분출하는 모습을 볼 수 있다. 위 시뮬레이션은 430만 년 정도 지난 후에 멈추고 3D 관점에서 화면을 돌리며 다양한 모습으로 보여준다. 별 탄생에 관해서는 제트가 연이어 태어난 별들의 질량을 어떻게 제한하는지 아직 많은 비밀이 남아있다.

Explanation: How do stars form? Most form in giant molecular clouds located in the central disk of a galaxy. The process is started, influenced, and limited by the stellar winds, jets, high energy starlight, and supernova explosions of previously existing stars. The featured video shows these complex interactions as computed by the STARFORGE simulation of a gas cloud 20,000 times the mass of our Sun. In the time-lapse visualization, lighter regions indicate denser gas, color encodes the gas speed (purple is slow, orange is fast), while dots indicate the positions of newly formed stars. As the video begins, a gas cloud spanning about 50 light years begins to condense under its own gravity. Within 2 million years, the first stars form, while newly formed massive stars are seen to expel impressive jets. The simulation is frozen after 4.3 million years, and the volume then rotated to gain a three-dimensional perspective. Much remains unknown about star formation, including the effect of the jets in limiting the masses of subsequently formed stars.