恒星之间的“做爱”：绚美的星爆

　　根据基本假设，恒星诞生自一个缓慢、渐进的过程，直到最后，它的能量才爆发出来。

　　在巨大的气体云中，引力会缓慢地将周围不同方向分散的物质拉向一个中心，并使之成长得更为紧密。

　　当云体的质量大到足以克服气体内部的压力时，它的引力会突然坍塌，并将更多的物质聚集到它小小的核心上，氢转变成氦的核聚变反应随之开始。

　　但是天文学家已经知道，真实的故事没有那么简单。云体的自转和磁压，打个比方，会使得气体无法聚集起来形成新生的恒星。

云体的自转和磁压

　　这个系统中最复杂的部分可能是湍流，它会将气体云拉入混乱的旋涡。不过最近我们已经更好地掌握了湍流效应是如何影响这些系统的。

　　我们对它们所知越多，事实就越清楚，湍流其实是许多恒星诞生的关键因素。

　　在对恒星形成过程的研究中，存在着一个长久的谜题——“星爆”：这是星系碰撞区域非常引人注目的成团恒星特征。

　　依据恒星形成的简单模型，碰撞产生的湍流旋涡会干扰气体云中的引力坍缩，并阻止恒星的形成。

　　但看着这些美丽的星爆照片——如上面的触角星系——就可以知道，我们的模型中很明显地缺少了什么。

“星爆”

　　这一直是一个谜，直到一群法国学者中了天体物理学的大乐透：他们用了一台超级计算机，花了大量时间运行了一个模拟，整个过程超过8个月。

　　感谢这台拥有4096个CPU的SuperMUC计算机，它运算了8百万个计算时，模拟出了触角星系的碰撞过程。

　　从模型中，学者们获知了这个边长60万光年，分辨率为3光年的宇宙立方体中发生了什么。

　　模拟显示，在碰撞的星系中并没有出现旋涡的迹象，而是产生了一种“压缩湍流”。它能够挤压星系中的气体云，使之密度增大到足以产生核聚变。

　　学者们的文章已被2014年5月的皇家天文学学会月刊采纳。

　　触角星系碰撞过程的计算机模拟。恒星在稠密的区域产生（黄色区域，尤其是红色区域） 。CEA-IRFU（宇宙基本定律研究协会）

　　上个月还发表了另一项有待验证的研究，认为湍流也可能会形成恒星，听上去很高级。

宇宙星云图

　　作者是加州理工大学的物理学家Philip Hopkins，他专注于一种称为“倾向性分布（preferential concentration）”的现象。

　　当湍流旋涡围绕着与旋涡本身同样大小尺度的粒子旋转时，粒子就会试图跳出旋涡，并在相邻的空间中聚集起来。（倾向性分布最近也成为了对神秘的雨滴快速形成现象的一种解释）

　　Hopkins猜测，湍流旋涡产生的效应，能够在足够小的区域内积累足够多的物质，从而引发引力坍缩。

湍流旋涡产生的效应可以引发引力坍缩

　　这项研究中最奇特的部分是，倾向性分布考虑的不是通常组成恒星的氢或氦，而是那些较重的元素。

　　天体物理学家管那些不是最轻的元素都叫“金属”，所以Hopkins给他的论文起的标题是《一些恒星是金属的》。

　　如果他是正确的，那么正有一些奇怪的恒星在等着我们去发现。