Jak dorastają i dojrzewają chaotyczne młode galaktyki

Wykorzystując symulację na superkomputerze, zespołowi naukowców ze Szwecji udało się prześledzić rozwój galaktyk na przestrzeni 13,8 miliarda lat. Badanie pokazuje, jak w wyniku międzygwiezdnych zderzeń czołowych, młode i chaotyczne galaktyki z czasem dojrzewają do fazy galaktyk spiralnych, takich jak nasza Droga Mleczna.

Wkrótce po Wielkim Wybuchu, 13,8 mld lat temu, Wszechświat był niespokojnym miejscem. Galaktyki nieustannie się zderzały. Gwiazdy tworzyły się w ogromnym tempie wewnątrz gigantycznych obłoków gazu. Jednak po kilku miliardach lat międzygalaktycznego chaosu, niesforne, embrionalne galaktyki stały się bardziej stabilne i z czasem dojrzały do stabilnych galaktyk spiralnych. Dokładny przebieg tych przemian długo pozostawał zagadką dla astronomów. Jednak dzięki nowym badaniom opublikowanym w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, naukowcy są w stanie wyjaśnić tę kwestię.

Używając superkomputera, stworzyliśmy symulację o wysokiej rozdzielczości, która dostarcza szczegółowego obrazu rozwoju galaktyki od Wielkiego Wybuchu oraz tego, jak młode chaotyczne galaktyki przekształcają się w stabilne galaktyki spiralne – mówi Oscar Agertz, astronom na Uniwersytecie w Lund.

W badaniu tym astronomowie pod kierownictwem Oscara Agertza i Florenta Renauda wykorzystali gwiazdy Drogi Mlecznej jako punkt wyjścia. Gwiazdy działają jak kapsuły czasu, które zdradzają tajemnice dotyczące odległych epok i środowiska, w którym powstały. Ich pozycje, prędkości i ilości różnych pierwiastków chemicznych mogą więc, z pomocą symulacji komputerowych, pomóc nam zrozumieć, jak powstała nasza własna galaktyka.

Odkryliśmy, że kiedy dwie duże galaktyki zderzają się, wokół starej może powstać nowy dysk ze względu na ogromny napływ gazu gwiazdotwórczego. Nasza symulacja pokazuje, że stary i nowy dysk powoli łączyły się ze sobą przez okres kilku miliardów lat. Jest to coś, co nie tylko doprowadziło do powstania stabilnej galaktyki spiralnej, ale także do powstania populacji gwiazd, które są podobne do tych w Drodze Mlecznej – mówi Florent Renaud, astronom z Uniwersytetu w Lund.

Nowe odkrycia pomogą astronomom w interpretacji obecnych i przyszłych map Drogi Mlecznej. Badania wskazują na nowy kierunek badań, w którym główny nacisk został położony na interakcję pomiędzy zderzeniami dużych galaktyk a tym, jak uformują się dyski galaktyk spiralnych. Zespół badawczy w Lund rozpoczął już nowe symulacje na superkomputerach, we współpracy z infrastrukturą badawczą PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe).

Dzięki obecnym badaniom i naszym nowym symulacjom komputerowym uzyskamy wiele informacji, co oznacza, że będziemy mogli lepiej zrozumieć fascynujące życie Drogi Mlecznej od początku istnienia Wszechświata – podsumowuje Oscar Agertz.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Lund University

Vega

Na ilustracji: Zwarta grupa oddziałujących ze sobą galaktyk, podobna do chaosu panującego we wczesnym okresie istnienia Wszechświata. Źródło: NASA/ESA, AND THE HUBBLE SM4 ERO TEAM

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *