Kreditna slika: U Chicagu
Astrofizičari pod vodstvom Andreya Kravtsova sa Sveučilišta u Chicagu riješili su neugodnu kontradikciju između favorizirane teorije o tome kako se galaksije tvore i onoga što astronomi vide u svojim teleskopima.
Astrofizičari svoje znanje temelje na način kako se galaksije formiraju na proširenju teorije velikog praska nazvanoj teorijom hladne tamne materije. U ovoj posljednjoj teoriji male se galaksije sudaraju i spajaju, što izaziva praske formiranja zvijezda koje stvaraju različite vrste masivnih i svijetlih galaksija koje astronomi danas vide na nebu. (Tamna materija dobiva svoje ime po ideji da je 85 posto ukupne mase svemira sačinjeno od nepoznate materije koja je nevidljiva teleskopima, ali čiji se gravitacijski efekti mogu mjeriti na svjetlosnim galaksijama.)
Ova se teorija uklapa u neke ključne podatke koje su astrofizičari prikupljali posljednjih godina. Nažalost, kada su astrofizičari prije nekoliko godina pokrenuli simulacije superračunala, završili su s 10 puta više satelita tamne materije - nakupinama tamne materije koji su se kretali oko velike galaksije nego što su očekivali.
"Problem je bio u tome što simulacije ne odgovaraju promatranjima svojstava galaksije," rekao je David Spergel, profesor astrofizike na Sveučilištu Princeton. "Ono što Andrejev rad predstavlja je vrlo uvjerljivo rješenje ovog problema."
Kravtsov i njegovi suradnici pronašli su potencijalno rješenje u novim simulacijama superračunala koje će opisati u radu koji će se pojaviti u broju za Astrofizički časopis 10. srpnja. ? Vjerojatno je rješenje problema u načinu na koji se razvijaju patuljaste galaksije. Rekao je Kravtsov, govoreći o malim galaksijama koje nastanjuju rubove velikih galaksija.
Općenito, astrofizičari vjeruju da treba potisnuti stvaranje vrlo malih patuljastih galaksija. To je zato što se plin potreban za nastavak stvaranja zvijezda može zagrijavati i istjerati prvom generacijom zvijezda koje eksplodiraju. Osim toga, ultraljubičasto zračenje iz galaksija i kvazara koji su počeli puniti svemir prije otprilike 12 milijardi godina zagrijava intergalaktički plin, zaustavljajući opskrbu svježim plinom patuljastim galaksijama.
U simulacijama je Kravtsov, zajedno s Olegom Gnedinom s Instituta za svemirski teleskop i Anatolijem Klypinom s Državnog sveučilišta New Mexico, otkrio da su neke patuljaste galaksije koje su danas malene u prošlosti bile masovnije i mogu gravitacijski prikupljati plin treba formirati zvijezde i postati galaksija.
? Sustavi koji se danas pojavljuju prilično slab i anemičan, mogli bi u svoje dane slave formirati zvijezde za relativno kratko vrijeme? Rekao je Kravtsov. "Nakon razdoblja brzog rasta mase, izgubili su većinu svoje mase kada su iskusili snažne plimne sile iz svoje galaksije domaćina i drugih galaksija koje ih okružuju."
Ovaj galaktički? Kanibalizam? postoji i danas, s mnogim od „kanibaliziranih“? patuljaste galaksije postaju sateliti koji orbitiraju pri gravitacijskom povlačenju većih galaksija.
"Poput planeta u Sunčevom sustavu koji okružuju Sunce, naša galaksija Mliječni put i njen najbliži susjed, galaksija Andromeda, okruženi su s desetak slabašnih patuljaka? galaksija ,? Rekao je Kravtsov. "Ovi su predmeti povučeni gravitacijskim privlačenjem Mliječnog puta i Andromede prije nekog vremena, tijekom evolucije."
Simulacije su uspjele tamo gdje drugi nisu uspjeli, jer je Kravcov tim analizirao simulacije koje su bile vrlo udaljene u vremenu s velikom razlučivosti. To je omogućilo timu da prati evoluciju pojedinih objekata u simulacijama. "To je prilično teško i često se ne radi u analizama kosmoloških simulacija. Ali u ovom slučaju bilo je ključno prepoznati što se događa i dobiti rezultat ,? Rekao je Kravtsov.
Rezultat toga postavlja scenarij hladne tamne materije na čvršći tlo. Znanstvenici su pokušali izmijeniti glavna načela scenarija i svojstva čestica tamne materije kako bi uklonili velike razlike između teorije i promatranja patuljastih galaksija. ? Ispada da su predložene izmjene unijele više problema nego što su ih riješile ,? Rekao je Kravtsov.
Simulacije su izvedene u Nacionalnom centru za superračunalne aplikacije, Sveučilište Illinois u Urbana-Champaignu, a bespovratna sredstva osigurala su Nacionalna zaklada za znanost i Nacionalna uprava za zrakoplovstvo i svemir.
Izvorni izvor: News News Release University of Chicago
