Поделиться
Ученые смоделировали развитие нашей Галактики с момента ее зарождения
Природе понадобилось много миллиардов лет, чтобы сформировать Млечный путь, но ученым удалось сделать это за три месяца. Именно столько потребовалось для построения компьютерной модели развития нашей галактики с момента существования лишь облаков газа после рождения вселенной.
Руководитель проекта Лиза Райт (Lisa Wright) из Кембриджского университета говорит, что ранее созданные компьютерные модели изучали частные вопросы, например, как у галактики могли появиться спиральные "рукава" или как образовалась плотная центральная структура, характерная для спиральных галактик. Но исследователи никогда еще не воспроизводили картины рождения галактики.
Компьютерная модель включает 195 000 точек, представляющих газовые частицы. Кроме того, в расчет принимается наличие так называемой скрытой массы. Скрытая масса образует материал, который, по мнению ученых, существует, но никем еще не обнаружен. Расчеты показывают, что темная материя необходима для начала процесса формирования галактики и поддержания ее в равновесном состоянии.
В соответствии с моделью в скоплениях газовых частиц и скрытого вещества постепенно возникли регионы нестабильности. В нестабильной среде частицы начали объединяться под действием гравитации, образуя протогалактику. Затем газ начал остывать и зародились первые звезды. До момента появления четырех спиральных рукавов прошло еще более миллиарда лет.
"Через два миллиарда лет газ начал концентрироваться в центре галактики и образовал вытянутую область с повышенной плотностью вещества," - поясняет Лиза Райт. Сейчас астрономы наблюдают плотные зоны в других спиральных галактиках и полагают, что аналогичное скопление газа проходит через центр Млечного пути, хотя и не могут увидеть это непосредственно.
В результате моделирования возникла галактика размером в две трети нашей, больше, чем удалось получить в предыдущих экспериментах. Интересно, что в программу не вводились формулы для придания галактики спиральной дисковой формы. "Мы просто начали с гравитационной нестабильности в начале процесса и дали возможность материалу объединяться под действием гравитации," - рассказывает госпожа Райт, - "для формирования галактики мы включили в модель физические законы динамики газа".
Ученые говорят, что разработанная программа позволит воспроизвести процесс образования других галактик. Многие скопления звезд во вселенной выглядят не как классические спирали, а просто как эллиптические облака. Астрономы полагают, что многие эллиптические галактики являются результатом гигантских слияний, и возможно, что когда-нибудь наш Млечный путь потеряет свои спиральные рукава и примет другую форму после объединения с галактикой Андромеды. "С помощью компьютерных моделей мы сможем увидеть это событие во всех деталях, но проблема в том, что даже моделирование процесса образования спиральных рукавов потребовало около трех месяцев вычислений. Нам необходимо еще разработать статистические примеры, с помощью которых мы сможем испытать теорию слияния галактик," - отмечает г-жа Райт.
Источник:
по материалам сайта Space.com.
Короткая ссылка
