Turbulence in interstellar gas clouds reveals multi-fractal structures

ENG: Astronomers describe the complex structure of the interstellar medium using a new mathematical method. The dispersion of interstellar turbulence in gas clouds before star formation unfolds in a cosmically small space.

Credit: University of Cologne

Turbulence in interstellar dust clouds must dissipate before a star can form through gravity. Until now it was thought that their structure could be described using a fractal structure, but researchers have found that turbulence in interstellar dust clouds must dissipate before a star can form through gravity. Until now it was thought that their structure could be described using a fractal structure, but researchers have found that it was not enough. The filamentary structure of a flux density map can be broken into smaller regions of interest, each area being described by multifractal structures which lead to different types of dynamics inside a single cloud. The results showcase that the dynamics of star formation clouds are localized and exhibit enhanced energy dissipation from inside rather than from space intermittencies.

RO: Astronomii descriu structura complexă a mediului interstelar cu ajutorul unei noi metode matematice. Dispersia turbulenței interstelare în norii de gaz înainte de formarea stelelor se desfășoară într-un spațiu cosmic mic.

Turbulențele din norii de praf interstelar trebuie să se disipeze înainte ca o stea să se poată forma prin gravitație. Până acum se credea că structura lor poate fi descrisă cu ajutorul unei structuri fractale, dar cercetătorii au descoperit că turbulența în norii de praf interstelar trebuie să se disipeze înainte ca o stea să se poată forma prin gravitație. Până acum se credea că structura lor poate fi descrisă cu ajutorul unei structuri fractale, dar cercetătorii au descoperit că nu este suficient. Structura filamentară a unei hărți a densității de flux poate fi împărțită în regiuni mai mici de interes, fiecare zonă fiind descrisă de structuri multifractale care conduc la diferite tipuri de dinamică în interiorul unui singur nor. Rezultatele arată că dinamica norilor de formare a stelelor este localizată și prezintă o disipare sporită a energiei din interior, mai degrabă decât din intermitențele spațiale.

Source (University of Cologne. “Turbulence in interstellar gas clouds reveals multi-fractal structures.” ScienceDaily. ScienceDaily, 1 June 2021.)

Paper: Yahia, H., Schneider, N., Bontemps, S., Bonne, L., Attuel, G., Dib, S., Ossenkopf-Okada, V., Turiel, A., Zebadua, A., Elia, D. and Maji, S.K., 2021. Description of turbulent dynamics in the interstellar medium: multifractal-microcanonical analysis-I. Application to Herschel observations of the Musca filament. Astronomy & Astrophysics649, p.A33. DOI: 10.1051/0004-6361/202039874