Ученые описали распределение звездных масс с помощью теории случайных сетей

Плотность вещества в межзвездных облаках распределена по тому же закону, что и в цветной капусте. Изображение: Игорь Чилингарян

Впервые в мире ученые использовали методы теории сетей для решения астрономической задачи — объяснения начальной функции масс, то есть соотношения разных по массе звезд в галактиках и других звездных системах.

Андрей Клишин из Университета Мичигана под руководством Игоря Чилингаряна из Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга МГУ впервые применил методы теории случайных сетей (network science) для решения астрономической проблемы, над которой ученые бились 60 лет, — объяснения формы начальной функции масс звезд.

«Подобные методы применялись в различных областях науки — от социологии и информатики до молекулярной биологии, но никогда в астрофизике», — комментирует Игорь Чилингарян.

Астрономам важно знать, как звезды в звездной системе распределяются по массам. Звезды взаимодействуют друг с другом внутри скоплений, и для того, чтобы понимать, как происходит это взаимодействие, нужны данные о том, сколько звезд и какой массы входят в систему.
Ученые использовали в своей работе теорию случайных сетей, которая активно развивается на протяжении последних 15—20 лет. Эта теория изучает свойства сетей как математических объектов вне зависимости от того, какая реальная система понимается в качестве сети. Чилингарян и Клишин представили в виде такой сети систему плотных облаков, из которых потом образуются звезды.

«Вместо того чтобы описывать процесс роста каждой индивидуальной протозвезды, мы представили всю систему как пространственную сеть и использовали математические методы теории сетей», — говорит Игорь Чилингарян. По словам ученого, распределение плотности вещества в межзвездном облаке фрактальное, как и у облаков в земной атмосфере, снежинок или, например, у брокколи и цветной капусты.

Работа исследователей опубликована в журнале The Astrophysical Journal.

Теорию сетей можно использовать для описания взаимодействия множества белков внутри клетки живого организма, связей между пользователями в социальной сети, такой как Facebook, или даже во всем интернете. Недавно ученые использовали теорию сетей для создания карты миграции динозавров.
Теги:

Читать еще на Чердаке: