Катедра Астрономия

Физиката на звездообразуването е един от най-бързо развиващите се дялове на астрофизиката през последните десетилетия. Това не е случайно – тази област е с централно значение и за други полета на науката за космоса. Превръщането на междузвездния газ в звезди определя строежа на галактиките и тяхната еволюция. Чрез преобразуване на ядрената енергия на газа, останал след Големия взрив, този процес определя светимостта на галактиките и има съществен принос в рейонизацията на Вселената. Огромната част от химичните елементи – включително тези, от които е изградено човешкото тяло – се се синтезирали в звездите. Също така, процесът на звездообразуване е неразривно свързан с възникването и ранната еволюция на планетните системи. Разбирането и моделирането на звездообразуването изискват разглеждане на голямо разнообразие от физични процеси в тяхната взаимовръзка: динамика на магнетизирани флуиди, термодинамика и химия на най-студените среди във Вселената, гравитационни колапси на големи и малки мащаби, въздействие на лъчение с висока енергия върху междузвездната среда и др.

Установяването на дълготрайно сътрудничество с групата по звездообразуване в Института по теоретична астрофизика в Хайделберг бе основна предпоставка за основаването на групата по звездообразуване към катедра „Астрономия“. Нашите партньори в Хайделберг изследват на практика всички основни проблеми на съвременната теория на звездообразуването: образуване на сгъстявания и колапс на протозвезди в магнетизирани турбулентни среди; начално разпределение на звездите по маси; обратно въздействие на нововъзникналите звезди върху областите на звездообразуване; едромащабни процеси в галактиките, водещи до или възпрепятстващи звездообразуването, появата на първите звезди във Вселената. Освен теоретичен анализ се разработват и числени симулации с висока резолюция и с отчитане на разнообразни физични процеси.

Приносът на нашата група към тези изследвания е най-вече в изучаването на ранната еволюция на областите на звездообразуване в галактиките, предшестваща локалните колапси под действие на гравитацията и възникването на млади звездни купове или единични звезди. Правилното описание на този еволюционен етап изисква вникване в природата и задвижването на турбулентните потоци, които са ключов фактор за образуване на структури в облака на всички пространствени мащаби. Обекти на изследването са предимно облаците от молекулен газ (молекулярни облаци), тяхната обща структура и характерни образувания в тях (сгъстявания, влакна и компактни ядра). Част от задачите са отделени в подпроекти, осъществявани в двустранно сътрудничество с университетите в Кьолн и Хамбург. Много важна тема е търсенето на възможна връзка между общата структура на облаците, отразена от техните статистически характеристики като разпределение на плътността и скалиращи зависимости на масата и на скоростта на турбулентните потоци, и параметрите на локалната морфология.