Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 27.06.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Формирование галактик из холодного межзвездного газа

shortstoryf

Компьютерное моделирование жизненного цикла галактик, растущих на протяжении миллиардов лет, показало вероятный способ их «питания». Холодный газ, являющийся строительным материалом для звезд, устремляется по галактическим рукавам прямо в ядро галактики, здесь он преобразуется в новые звезды, таким образом, увеличивая ее массу.

По словам исследователей, формирование галактик является довольно хаотическим. Им потребовалось несколько сотен компьютерных процессоров и несколько месяцев для моделирования и понимания процесса формирования различных галактик. В ранней Вселенной они формировались из кусков материи, связанных между собой гигантскими космическими сетями (галактическими нитями). В самих галактиках скопления газа со временем уплотнились, остыли и стали достаточно плотными для запуска процесса звездообразования. Подобным образом появился наш Млечный Путь. Стандартная модель формирования галактик утверждает, что на первом этапе горячий газ со всех сторон устремляется к центру будущей галактики. Газовые облака сталкивались друг с другом, создавая ударные волны, подогревающие окружающее пространство. Со временем газ охладился и устремился к галактическому центру. Предполагается, что это довольно долгий процесс, занимающий около 8 миллиардов лет.

Новое исследование входит в противоречие с теорией при изучении маленьких галактик. В них газ не нагрет, поэтому был предложен способ «холодного» формирования галактик. Так как наблюдение за рождением галактики отнимет у ученых несколько миллиардов лет, было принято решение о моделировании этих процессов на супер компьютере  В итоге были проведены четыре сеанса моделирования формирования галактики как Млечный Путь, начиная с 57 миллионов лет после Большой Взрыва до настоящего времени. В модель были введены начальные параметры будущей галактики — концентрации водорода, гелия и темной материи, а так же законы космической физики и гравитационного взаимодействия объектов. В модели весь процесс образования галактики разделен на временные интервалы с определенным шагом. На каждом шаге компьютер определяет поведение частицы относительно всех остальных частиц. А так как в модели содержатся десятки миллионов таких элементов, моделирование занимает очень много времени.

Когда процесс моделирвоания завершился и были полученые конечные галактики, исследователи искали подсказки о том, как холодный газ может достигнуть галактического ядра. Предполагается, что холодные потоки газа движутся вдоль галактических нитей и закручиваются значительно быстрее, нежели предполагалось ранее. Моделирование так же показало, что газ достигает ядра значительно быстрее «горячего способа», приблизительно за один миллиард лет. Нитиевые структуры, из которых состоят галактики, являются ключевым фактором в ускорении движения газа. Так же было изучено влияние темной материи, составляющей, по некоторым данным, прбилизительно 85 процентов всей массы во Вселенной. Моделирование показало, что темная материя двигает быстрее у галактических нитей, направленных по спирали к центру галактики.

Как говорят ученые, эти исследования отвечают на вопрос, как формируются и существуют галактики с веществом, вращающимся на большом расстоянии от ядра, не было четкого понимания, как внешняя оболочка галактик могла вращаться так быстро. Процесс формирования галактик из холодного газа дает ответ на это. Конечная цель этих исследований — сравнение модели с тем, что ученые наблюдают в телескопы.

Формирование галактики

Здесь показан кадр из представленной симуляции возникновения галактики в течении двух миллиардов лет после Большого Взрыва. Источник: University of Washington

По информации NASA/Jet Propulsion Laboratory.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google