Млечный Путь возник не так, как кажется: исследование показывает, что половина материи вокруг нас, вероятно, происходит из далеких галактик.

Используя суперкомпьютерное моделирование, исследовательская группа обнаружила важный и неожиданный новый способ того, как галактики, включая наш Млечный Путь, приобрели свою материю: межгалактический перенос. Моделирование показывает, что при взрывах сверхновых из галактик выбрасывается огромное количество газа, что вызывает перенос атомов из одной галактики в другую с помощью мощных галактических ветров. Межгалактический перенос — это недавно обнаруженное явление, которое, как показывают модели, будет иметь решающее значение для понимания того, как эволюционируют галактики.«Учитывая, сколько материи, из которой мы образовались, могло появиться из других галактик, мы могли бы считать себя космическими путешественниками или внегалактическими иммигрантами», — сказал Дэниел Энглс-Альказар, научный сотрудник Северо-западного астрофизического центра CIERA (Центр междисциплинарных исследований). and Research in Astrophysics), который руководил исследованием. «Вероятно, что большая часть вещества Млечного Пути находилась в других галактиках, прежде чем она была выброшена мощным ветром, путешествовала по межгалактическому пространству и в конечном итоге нашла свой новый дом в Млечном Пути».

Галактики находятся далеко друг от друга, поэтому, несмотря на то, что галактические ветры распространяются со скоростью несколько сотен километров в секунду, этот процесс происходил в течение нескольких миллиардов лет.Профессор Клод-Андре Фошер-Жигер и его исследовательская группа вместе с сотрудниками проекта FIRE («Обратная связь в реалистичной среде»), который он возглавляет, разработали сложные численные модели, которые позволили создать реалистичные трехмерные модели галактик. формирование галактики сразу после Большого взрыва до наших дней. Затем Энглс-Алькасар разработал современные алгоритмы для сбора этого огромного количества данных и количественной оценки того, как галактики получают материю из Вселенной.Исследование, для которого потребовалось несколько миллионов часов непрерывных вычислений, будет опубликовано 26 июля (27 июля в Великобритании) в Ежемесячном бюллетене Королевского астрономического общества.

«Это исследование меняет наше понимание того, как галактики образовались в результате Большого взрыва», — сказал Фошер-Жигер, соавтор исследования и доцент кафедры физики и астрономии в Колледже искусств и наук Вайнберга."Этот новый режим подразумевает, что до половины атомов вокруг нас — в том числе в Солнечной системе, на Земле и в каждом из нас — происходят не из нашей собственной галактики, а из других галактик, вплоть до одной в миллионах световых лет от нас, — сказал он.

Детально отслеживая сложные потоки материи в моделировании, исследовательская группа обнаружила, что газ течет от меньших галактик к более крупным галактикам, таким как Млечный Путь, где газ образует звезды. Этот перенос массы через галактические ветры может составлять до 50 процентов вещества в более крупных галактиках.«В нашем моделировании мы смогли проследить происхождение звезд в галактиках, подобных Млечному Пути, и определить, образовалась ли звезда из материи, эндемичной для самой галактики, или она образовалась вместо газа, ранее содержавшегося в другой галактике», — сказал Энглс.

Алькасар, автор исследования.В галактике звезды связаны друг с другом: это большое количество звезд, вращающихся вокруг общего центра масс. После Большого взрыва 14 миллиардов лет назад Вселенная была заполнена однородным газом — ни звезд, ни галактик. Но в газе были крошечные возмущения, и они начали расти под действием силы тяжести, в конечном итоге образуя звезды и галактики.

После образования галактик каждая имела свою индивидуальность.«Наши корни гораздо менее местные, чем мы думали ранее», — сказал Фошер-Жигер, член CIERA. «Это исследование дает нам представление о том, как вещи вокруг нас связаны с удаленными объектами в небе».Полученные данные открывают новое направление в понимании формирования галактик, говорят исследователи, и теперь можно проверить предсказание межгалактического переноса. Команда Северо-Запада планирует сотрудничать с астрономами-наблюдателями, которые работают с космическим телескопом Хаббла и наземными обсерваториями, чтобы проверить предсказания моделирования.

Моделирование проводилось и анализировалось с использованием суперкомпьютерных средств Extreme Science and Engineering Discovery Environment, разработанных Национальным научным фондом, а также высокопроизводительного компьютерного кластера Quest компании Northwestern.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *