In interstellaire stofwolken, turbulentie moet eerst verdwijnen voordat een ster zich door zwaartekracht kan vormen. Een Duits-Frans onderzoeksteam heeft nu ontdekt dat de kinetische energie van de turbulentie tot rust komt in een ruimte die erg klein is op kosmische schalen, variërend van één tot enkele lichtjaren in omvang. De groep kwam ook tot nieuwe resultaten in de wiskundige methode:de turbulente structuur van het interstellaire medium werd beschreven als zelfgelijkend of fractaal. De onderzoekers ontdekten dat het niet voldoende is om de structuur wiskundig te beschrijven als een enkele fractal, een op zichzelf lijkende structuur zoals bekend uit de Mandelbrot-verzameling. In plaats daarvan, ze hebben verschillende fractals toegevoegd, zogenaamde multifractalen. De nieuwe methoden kunnen dus worden gebruikt om structurele veranderingen in astronomische afbeeldingen in detail op te lossen en weer te geven. Toepassingen in andere wetenschappelijke gebieden zoals atmosferisch onderzoek zijn ook mogelijk.

Het Duits-Franse programma GENESIS (Generation of Structures in the Interstellar Medium) is een samenwerking tussen het Instituut voor Astrofysica van de Universiteit van Keulen, LAB aan de Universiteit van Bordeaux en Geostat/INRIA Institute Bordeaux. In een hoogtepunt publicatie van het tijdschrift Astronomie en astrofysica , het onderzoeksteam presenteert de nieuwe wiskundige methoden om turbulentie te karakteriseren aan de hand van het voorbeeld van de moleculaire wolk Musca in het sterrenbeeld Musca.

Sterren vormen in enorme interstellaire wolken die voornamelijk bestaan ​​uit moleculaire waterstof - het energiereservoir van alle sterren. Dit materiaal heeft een lage dichtheid, slechts enkele duizenden tot enkele tienduizenden deeltjes per kubieke centimeter, maar een zeer complexe structuur met condensaties in de vorm van 'klonten' en 'filamenten', en uiteindelijk 'kernen' waaruit sterren worden gevormd door zwaartekrachtinstorting van de materie.

De ruimtelijke structuur van het gas in en rond wolken wordt bepaald door vele natuurkundige processen, een van de belangrijkste daarvan is interstellaire turbulentie. Dit ontstaat wanneer energie wordt overgedragen van grote schalen, zoals galactische dichtheidsgolven of supernova-explosies, naar kleinere schalen. Turbulentie is bekend van stromen waarin een vloeistof of gas wordt 'geroerd', maar kan ook draaikolken vormen en korte perioden van chaotisch gedrag vertonen, intermitterend genoemd. Echter, om een ​​ster te vormen, het gas moet tot rust komen, d.w.z., de kinetische energie moet verdwijnen. Daarna, zwaartekracht kan voldoende kracht uitoefenen om de waterstofwolken samen te trekken en een ster te vormen. Dus, het is belangrijk om de energiecascade en de bijbehorende structurele verandering te begrijpen en wiskundig te beschrijven.