Kép jóváírása: U Chicago
A Chicagói Egyetem Andrey Kravtsov vezette asztrofizikusok zavaró ellentmondást rendeztek a galaxisok kialakulásának kedvelt elmélete és az, amit az csillagászok látnak a távcsöveikben.
Az asztrofizikusok a galaxisok kialakulásáról alkotott megértésüket a hideg sötét anyag elméletnek nevezett nagyrobbanás-elmélet kiterjesztésén alapozzák. Ez utóbbi elméletben a kis galaxisok összeakadnak és összeolvadnak, és csillagképződéseket idéznek elő, amelyek olyan különféle hatalmas és fényes galaxisokat hoznak létre, amelyeket a csillagászok ma az égbolton látnak. (A sötét anyag az a gondolata, hogy az univerzum teljes tömegének 85% -a ismeretlen anyagból készül, amely láthatatlan a távcsövek számára, de amelynek gravitációs hatása megvilágítható a világító galaxisokon.)
Ez az elmélet illeszkedik néhány olyan kulcsfontosságú adathoz, amelyet az asztrofizikusok az utóbbi években gyűjtöttek. Sajnos, amikor az asztrofizikusok évekkel ezelőtt szuperszámítógépes szimulációkat futtattak, 10-szer annyival több sötét anyag-műholdakkal - egy sötét anyag-csomóval - egy nagy galaxis körül keringtek -, amire számítottak.
"A probléma az volt, hogy a szimulációk nem egyeznek meg a galaxis tulajdonságainak megfigyeléseivel," - mondta David Spergel, a Princetoni Egyetem asztrofizikai professzora. "Andrey munkája egy nagyon hihető megoldás erre a problémára."
Kravtsov és munkatársai új szuperszámítógép-szimulációkban találták meg a lehetséges megoldást, amelyeket egy papírban írnak le, amely az Astrophysical Journal július 10-i számában jelenik meg. ? A probléma megoldása valószínűleg abban áll, ahogyan a törpe galaxisok fejlődnek ,? Kravtsov mondta, a kis galaxisokra hivatkozva, amelyek a nagy galaxisok peremén laknak.
Az asztrofizikusok általánosságban úgy vélik, hogy a nagyon kicsi törpe galaxisok kialakulását el kell gátolni. Ennek oka az, hogy a csillagok folyamatos képződéséhez szükséges gázt fel lehet hevíteni és kiüríteni a felrobbanó szupernóva csillagok első generációja által. Ezenkívül a galaxisok és kvazárok ultraibolya sugárzása, amely körülbelül 12 milliárd évvel ezelőtt kezdte meg tölteni az univerzumot, melegíti a galaktikus intergázt, leállítva a friss gázellátást a törpe galaxisokba.
A szimulációk során Kravtsov, Oleg Gnedinnel, az Űrtávcső tudományos intézetével és Anatolij Klypinnel, az Új-Mexikói Állami Egyetemen, úgy találta, hogy a mai kicsi törpe galaxisok tömege a múltban volt, és gravitációs úton képesek összegyűjteni a gázt csillagokat kell képezniük és galaxisgá kell válniuk.
? Azok a rendszerek, amelyek ma meglehetősen gyengék és anémiák, dicsőségük idején viszonylag rövid ideig csillagokat képezhetnek, - mondta Kravtsov. "A gyors tömegnövekedés időszaka után elveszítették tömegük nagy részét, amikor erős árapályos erőkkel szembesültek a gazda galaxisukból és más őket körülvevő galaxisokból."
Ez a galaktikus? Kannibalizmus? ma is fennáll, sok „kannibalizált” törpe galaxisok, amelyek műholdakká válnak a nagyobb galaxisok gravitációs vonzásában.
"Csakúgy, mint a napot körülvevő naprendszer bolygóit, a Tejút-galaxist és legközelebbi szomszédunkat, az Andromeda galaxist körülbelül egy tucat halvány törpe veszi körül? galaxisok ,? - mondta Kravtsov. "Ezeket a tárgyakat a Tejút és Andromeda gravitációs vonzása vonta be egy ideje evolúciójuk során."
A szimulációk sikeresek voltak, ahol mások kudarcot valltak, mert Kravtsov csapata elemezte a szimulációkat, amelyek szoros időközben helyezkedtek el nagy felbontásban. Ez lehetővé tette a csapat számára, hogy nyomon kövesse az egyes objektumok fejlődését a szimulációkban. ? Ez meglehetősen nehéz, és ezt nem gyakran végezzék el a kozmológiai szimulációk elemzésekor. De ebben az esetben a kulcs volt a felismeréshez, hogy mi folyik, és megkapjuk az eredményt ,? - mondta Kravtsov.
Az eredmény szilárdabb talajon helyezi a hideg sötét anyag forgatókönyvet. A tudósok megpróbálták módosítani a forgatókönyv fő tételeit és a sötét anyag részecskéinek tulajdonságait, hogy kiküszöböljék az elmélet és a törpe galaxisok megfigyelése közötti szemmel látható különbséget. Kiderül, hogy a javasolt módosítások több problémát vettek fel, mint megoldották ,? - mondta Kravtsov.
A szimulációkat a Urbana-Champaign Illinois Egyetemen, a Szuperszámítógép-alkalmazások Nemzeti Központjában hajtották végre, a Nemzeti Tudományos Alapítvány és a Nemzeti Repülési és Űrügynökség által nyújtott támogatásokkal.
Eredeti forrás: A Chicagói Egyetem sajtóközleménye
