Pildikrediit: U-st Chicago
Chicago ülikooli Andrei Kravtsovi juhitud astrofüüsikud on lahendanud piinliku vastuolu galaktikate kujunemise soositud teooria ja selle vahel, mida astronoomid oma teleskoopides näevad.
Astrofüüsikud rajavad oma arusaama galaktikate kujunemisest suure paugu teooria laiendusel, mida nimetatakse külma tumeda aine teooriaks. Selles viimases teoorias põrkuvad ja sulanduvad väikesed galaktikad kokku, indutseerides tähtede moodustumist, mis loob erinevat tüüpi massiivseid ja eredaid galaktikaid, mida astronoomid täna taevas näevad. (Tume mateeria on oma nime saanud mõttest, et 85 protsenti universumi kogumassist koosneb tundmatust ainest, mis pole teleskoopidele nähtav, kuid mille gravitatsioonilist mõju saab mõõta helendavatel galaktikatel.)
See teooria sobib mõne põhiandmega, mida astrofüüsikud on viimastel aastatel kogunud. Kahjuks, kui astrofüüsikud mitu aastat tagasi superarvuti simulatsioone korraldasid, oli nende tulemuseks kümme korda rohkem tumeaine satelliite - tumeda aine tükke, mis tiirlevad suure galaktika ümber -, kui nad oskasid oodata.
"Probleem on olnud selles, et simulatsioonid ei ühti galaktikate omaduste vaatlustega," ütles Princetoni ülikooli astrofüüsika professor David Spergel. ? See, mida Andrey teos esindab, on sellele probleemile väga usutav lahendus.?
Kravtsov ja tema kaastöötajad leidsid võimaliku lahenduse uutes superarvuti simulatsioonides, mida nad kirjeldavad artiklis, mis ilmub ajakirja Astrophysical 10. juuli numbris. ? Tõenäoliselt on probleemile lahendus kääbusgalaktikate arenguks ,? Ütles Kravtsov, viidates väikestele galaktikatele, mis elavad suurte galaktikate äärealadel.
Üldiselt usuvad astrofüüsikud, et väga väikeste kääbusgalaktikate tekkimist tuleks pärssida. Selle põhjuseks on asjaolu, et tähtede jätkuvaks moodustumiseks vajalikku gaasi saab kuumutada ja välja lasta plahvatusohtlike supernoovatähtede esimene põlvkond. Lisaks soojendab galaktikate ja kvaasarite ultraviolettkiirgus, mis hakkas universumit täitma umbes 12 miljardit aastat tagasi, galaktikatevahelist gaasi, sulgedes kääbusgalaktikatesse värske gaasi tarnimise.
Simulatsioonide käigus leidsid Kravtsov koos kosmoseteleskoobi teadusinstituudi Oleg Gnedini ja New Mexico osariigi ülikooli Anatoli Klypiniga, et mõned tänapäeval väikestest kääbusgalaktikatest on minevikus olnud massiivsemad ja võisid gravitatsiooniliselt koguda gaasi peavad moodustama tähed ja saama galaktikaks.
? Süsteemid, mis tänapäeval tunduvad üsna nõrgad ja aneemilised, võiksid oma hiilgeaegadel moodustada staare suhteliselt lühikeseks ajaks ,? Ütles Kravtsov. "Pärast kiiret massikasvu perioodi kaotasid nad suurema osa massist, kui nad kogesid tugevaid loodejõude oma vastuvõtva galaktika ja teiste neid ümbritsevate galaktikate poolt."
See galaktika? Kannibalism? püsib ka tänapäeval ja paljud "kannibaliseeritud" kääbusgalaktikad, mis muutuvad satelliitideks, mis tiirlevad suuremate galaktikate gravitatsioonilises tõmbejõus.
? Nii nagu Päikest ümbritsevad päikesesüsteemi planeedid, ümbritsevad meie Linnutee galaktikat ja selle lähimat naabrit, Andromeda galaktikat umbes tosin nõrka kääpi ,? galaktikad ,? Ütles Kravtsov. ? Neid objekte tõmbas Linnutee ja Andromeeda gravitatsiooniline ligitõmbejõud mõni aeg tagasi nende arengu käigus.?
Simulatsioonid olid õnnestunud seal, kus teised olid läbi kukkunud, sest Kravtsovi meeskond analüüsis simulatsioone, mis olid eraldusvõimega tihedalt ajas paigutatud. See võimaldas meeskonnal jälgida üksikute objektide arengut simulatsioonides. ? See on üsna keeruline ja seda ei tehta sageli kosmoloogiliste simulatsioonide analüüsimisel.? Kuid sel juhul oli see võti toimuva ära tundmiseks ja tulemuse saamiseks ,? Ütles Kravtsov.
Tulemus asetab külma tumeda aine stsenaariumi kindlamale alusele. Teadlased olid püüdnud muuta stsenaariumi põhiprintsiipe ja tumeda aine osakeste omadusi, et kõrvaldada silmatorkav lahknevus teooria ja kääbusgalaktikate vaatlemise vahel. ? Tuleb välja, et kavandatavad muudatused tõid kaasa rohkem probleeme kui need lahendasid ,? Ütles Kravtsov.
Simulatsioonid viidi läbi Illinoisi ülikoolis Urbana-Champaignis asuvas superarvutirakenduste riiklikus keskuses, toetustena toetasid riiklikku teadusfondi ning riiklikku aeronautika- ja kosmosevalitsust.
Algne allikas: Chicago ülikooli pressiteade
