13년 2024월 XNUMX일(나노 워크 뉴스) 물리학자들은 플라즈마에서 유체 구조가 형성되는 이유를 설명하기 위해 종종 레일리-테일러 불안정성에 의존하지만, 미시간 대학의 연구에 따르면 초신성 1987A 주변의 수소 덩어리 고리에 관해서는 그것이 전체 이야기가 아닐 수도 있습니다. 에 발표된 연구에서 피지컬 리뷰 레터스 (Physical Review Letters) (“SN1987A와 다른 별들의 적도고리를 따라 응집되는 유체역학적 메커니즘”), 팀은 까마귀 불안정성이 별의 잔해를 둘러싸고 있는 "진주줄"을 더 잘 설명하고 오랜 천체물리학적 미스터리를 밝혀준다고 주장합니다.
시뮬레이션의 왼쪽에는 가스 구름의 모양이, 오른쪽에는 소용돌이, 즉 빠르게 회전하는 흐름 영역이 표시됩니다. 각 고리는 구름 진화의 후기 시간을 나타냅니다. 이는 회전하지 않는 균일한 고리로 시작하는 가스 구름이 소용돌이가 발생함에 따라 덩어리진 고리가 되는 과정을 보여줍니다. 결국 가스는 뚜렷한 덩어리로 분해됩니다. (이미지: Michael Wadas, 과학 컴퓨팅 및 흐름 연구소) "이것의 흥미로운 부분은 비행기의 후류를 깨뜨리는 동일한 메커니즘이 여기에서도 작용할 수 있다는 것입니다."라고 해당 연구의 교신 저자이자 기계 분야 대학원생인 Michael Wadas는 말했습니다. 작업 당시 엔지니어링. 제트 비행운에서 까마귀 불안정성은 날개 끝 소용돌이로 알려진 각 날개 끝에서 나오는 나선형 기류로 인해 구름의 부드러운 선에 틈을 만듭니다. 이러한 소용돌이는 서로 흘러들어 틈을 만듭니다. 이는 배기가스의 수증기 때문에 볼 수 있는 것입니다. 그리고 까마귀 불안정성은 레일리-테일러가 할 수 없었던 일, 즉 잔해 주위에 보이는 덩어리의 수를 예측하는 일을 할 수 있습니다. 현재 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology)의 박사후 연구원인 와다스(Wadas)는 "레일리-테일러 불안정성은 덩어리가 있을 수 있음을 말해줄 수 있지만 그로부터 숫자를 뽑아내는 것은 매우 어려울 것"이라고 말했습니다.
검은 배경에는 어둡거나 먼 별들이 흰색으로 빛나고, 더 가깝거나 더 밝은 세 개의 별이 무지개 눈송이 같은 육각형 회절 패턴을 만들어냅니다. 프레임 중앙에 있는 초신성 잔해는 파충류의 눈과 유사하며, 초신성의 충격파에 의해 빛을 발하는 수소 덩어리인 밝은 흰색 점들로 둘러싸인 중앙의 청록색 구름이 있습니다. 옅은 안개가 점 고리를 둘러싸고 있으며 내부에는 덜 뚜렷한 다른 점이 있습니다. 초신성 1987A는 가장 유명한 항성 폭발 중 하나입니다. 왜냐하면 이 폭발은 163,000광년 떨어진 지구와 상대적으로 가깝고, 진화를 목격하기 위한 정교한 관측소가 존재하던 시기에 그 빛이 지구에 도달했기 때문입니다. 이는 1604년 케플러의 초신성 이후 육안으로 볼 수 있는 최초의 초신성으로, 항성 진화에 대한 우리의 이해를 형성하는 데 큰 역할을 한 믿을 수 없을 만큼 희귀한 천체 물리학적 사건입니다.
제임스 웹 우주망원경이 촬영한 초신성 1987A의 잔해에 대한 근적외선 이미지. "진주끈"으로 알려진 수소 덩어리는 항성 잔해의 청록색 중심 주위에 흰색 점 고리로 나타나며, 초신성 충격파에 의해 전달된 에너지로 인해 여전히 밝게 빛나고 있습니다. 덩어리의 수는 덩어리를 형성하게 만든 까마귀 불안정성과 일치합니다. (이미지: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura(카디프 대학교), R. Arendt(NASA의 고다드 우주 비행 센터 및 메릴랜드 대학교, 볼티모어 카운티), C. Fransson(스톡홀름 대학교), J. Larsson(KTH 왕립 연구소 Technology), A. Pagan (STScI)) 폭발한 별에 대해서는 아직 많은 것이 알려지지 않았지만, 폭발 전 별을 둘러싸고 있던 가스 고리는 두 별의 합병으로 인해 생겨난 것으로 여겨진다. 그 별들은 초신성이 발생하기 수만 년 전에 청색 거성이 되면서 주변 공간으로 수소를 방출했습니다. 그 고리 모양의 가스 구름은 항성풍으로 알려진 청색 거성에서 나오는 고속 하전 입자의 흐름에 의해 충격을 받았습니다. 이 덩어리는 별이 폭발하기 전에 형성된 것으로 추정됩니다. 연구진은 바람이 구름을 바깥쪽으로 밀어내는 동시에 표면을 끌면서 구름의 상단과 하단이 중앙보다 빠르게 밀려나는 방식을 시뮬레이션했습니다. 이로 인해 구름이 스스로 말리게 되었고, 이로 인해 까마귀 불안정이 발생하여 상당히 고른 덩어리로 부서져 진주 목걸이가 되었습니다. 32의 예측은 초신성 30A 잔해 주위에 관측된 40~1987개의 덩어리와 매우 가깝습니다. "이것이 우리가 이것이 까마귀 불안정이라고 생각하는 이유의 큰 부분입니다"라고 UM의 기계 공학 교수이자 이번 연구의 수석 저자인 Eric Johnsen이 말했습니다. 팀은 까마귀 불안정성이 별 주위에 더 많은 구슬 모양의 고리가 형성될 것을 예측할 수 있다는 힌트를 보았습니다. 망원경 이미지에서 가장 밝게 보이는 고리에서 더 멀리 떨어져 있습니다. 그들은 작년 XNUMX월에 공개된 제임스 웹 우주망원경의 근적외선 카메라가 촬영한 사진에 더 많은 덩어리가 나타나는 것을 보고 기뻐했다고 와다스는 설명했습니다. 연구팀은 또한 별 주위의 먼지가 행성에 정착할 때 까마귀 불안정성이 작용할 수 있다고 제안했지만, 이 가능성을 조사하려면 추가 연구가 필요합니다.
시뮬레이션의 왼쪽에는 가스 구름의 모양이, 오른쪽에는 소용돌이, 즉 빠르게 회전하는 흐름 영역이 표시됩니다. 각 고리는 구름 진화의 후기 시간을 나타냅니다. 이는 회전하지 않는 균일한 고리로 시작하는 가스 구름이 소용돌이가 발생함에 따라 덩어리진 고리가 되는 과정을 보여줍니다. 결국 가스는 뚜렷한 덩어리로 분해됩니다. (이미지: Michael Wadas, 과학 컴퓨팅 및 흐름 연구소) "이것의 흥미로운 부분은 비행기의 후류를 깨뜨리는 동일한 메커니즘이 여기에서도 작용할 수 있다는 것입니다."라고 해당 연구의 교신 저자이자 기계 분야 대학원생인 Michael Wadas는 말했습니다. 작업 당시 엔지니어링. 제트 비행운에서 까마귀 불안정성은 날개 끝 소용돌이로 알려진 각 날개 끝에서 나오는 나선형 기류로 인해 구름의 부드러운 선에 틈을 만듭니다. 이러한 소용돌이는 서로 흘러들어 틈을 만듭니다. 이는 배기가스의 수증기 때문에 볼 수 있는 것입니다. 그리고 까마귀 불안정성은 레일리-테일러가 할 수 없었던 일, 즉 잔해 주위에 보이는 덩어리의 수를 예측하는 일을 할 수 있습니다. 현재 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology)의 박사후 연구원인 와다스(Wadas)는 "레일리-테일러 불안정성은 덩어리가 있을 수 있음을 말해줄 수 있지만 그로부터 숫자를 뽑아내는 것은 매우 어려울 것"이라고 말했습니다.검은 배경에는 어둡거나 먼 별들이 흰색으로 빛나고, 더 가깝거나 더 밝은 세 개의 별이 무지개 눈송이 같은 육각형 회절 패턴을 만들어냅니다. 프레임 중앙에 있는 초신성 잔해는 파충류의 눈과 유사하며, 초신성의 충격파에 의해 빛을 발하는 수소 덩어리인 밝은 흰색 점들로 둘러싸인 중앙의 청록색 구름이 있습니다. 옅은 안개가 점 고리를 둘러싸고 있으며 내부에는 덜 뚜렷한 다른 점이 있습니다. 초신성 1987A는 가장 유명한 항성 폭발 중 하나입니다. 왜냐하면 이 폭발은 163,000광년 떨어진 지구와 상대적으로 가깝고, 진화를 목격하기 위한 정교한 관측소가 존재하던 시기에 그 빛이 지구에 도달했기 때문입니다. 이는 1604년 케플러의 초신성 이후 육안으로 볼 수 있는 최초의 초신성으로, 항성 진화에 대한 우리의 이해를 형성하는 데 큰 역할을 한 믿을 수 없을 만큼 희귀한 천체 물리학적 사건입니다.
제임스 웹 우주망원경이 촬영한 초신성 1987A의 잔해에 대한 근적외선 이미지. "진주끈"으로 알려진 수소 덩어리는 항성 잔해의 청록색 중심 주위에 흰색 점 고리로 나타나며, 초신성 충격파에 의해 전달된 에너지로 인해 여전히 밝게 빛나고 있습니다. 덩어리의 수는 덩어리를 형성하게 만든 까마귀 불안정성과 일치합니다. (이미지: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura(카디프 대학교), R. Arendt(NASA의 고다드 우주 비행 센터 및 메릴랜드 대학교, 볼티모어 카운티), C. Fransson(스톡홀름 대학교), J. Larsson(KTH 왕립 연구소 Technology), A. Pagan (STScI)) 폭발한 별에 대해서는 아직 많은 것이 알려지지 않았지만, 폭발 전 별을 둘러싸고 있던 가스 고리는 두 별의 합병으로 인해 생겨난 것으로 여겨진다. 그 별들은 초신성이 발생하기 수만 년 전에 청색 거성이 되면서 주변 공간으로 수소를 방출했습니다. 그 고리 모양의 가스 구름은 항성풍으로 알려진 청색 거성에서 나오는 고속 하전 입자의 흐름에 의해 충격을 받았습니다. 이 덩어리는 별이 폭발하기 전에 형성된 것으로 추정됩니다. 연구진은 바람이 구름을 바깥쪽으로 밀어내는 동시에 표면을 끌면서 구름의 상단과 하단이 중앙보다 빠르게 밀려나는 방식을 시뮬레이션했습니다. 이로 인해 구름이 스스로 말리게 되었고, 이로 인해 까마귀 불안정이 발생하여 상당히 고른 덩어리로 부서져 진주 목걸이가 되었습니다. 32의 예측은 초신성 30A 잔해 주위에 관측된 40~1987개의 덩어리와 매우 가깝습니다. "이것이 우리가 이것이 까마귀 불안정이라고 생각하는 이유의 큰 부분입니다"라고 UM의 기계 공학 교수이자 이번 연구의 수석 저자인 Eric Johnsen이 말했습니다. 팀은 까마귀 불안정성이 별 주위에 더 많은 구슬 모양의 고리가 형성될 것을 예측할 수 있다는 힌트를 보았습니다. 망원경 이미지에서 가장 밝게 보이는 고리에서 더 멀리 떨어져 있습니다. 그들은 작년 XNUMX월에 공개된 제임스 웹 우주망원경의 근적외선 카메라가 촬영한 사진에 더 많은 덩어리가 나타나는 것을 보고 기뻐했다고 와다스는 설명했습니다. 연구팀은 또한 별 주위의 먼지가 행성에 정착할 때 까마귀 불안정성이 작용할 수 있다고 제안했지만, 이 가능성을 조사하려면 추가 연구가 필요합니다.
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- 출처: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64846.php
