Atvaizdo kreditas: U iš Čikagos
Astrofizikai, vadovaujami Čikagos universiteto Andrejaus Kravcovo, išsprendė gėdingą prieštaravimą tarp palankiai vertinamos teorijos, kaip formuojasi galaktikos, ir to, ką astronomai mato savo teleskopuose.
Astrofizikai savo supratimą apie tai, kaip formuojasi galaktikos, grindžia didžiojo sprogimo teorijos, vadinamos šaltosios tamsiosios medžiagos teorija, pratęsimu. Pastarojoje teorijoje mažos galaktikos susiduria ir susilieja, sukeldamos žvaigždžių formavimąsi, sukurdamos įvairius masyvių ir šviesių galaktikų tipus, kuriuos šiandien astronomai mato danguje. (Tamsiosios materijos pavadinimas yra kilęs iš idėjos, kad 85 procentai visos Visatos masės yra pagaminta iš nežinomos medžiagos, kurios nematoma teleskopams, bet kurios gravitacinį poveikį galima išmatuoti šviečiančiose galaktikose.)
Ši teorija tinka kai kuriems pagrindiniams duomenims, kuriuos pastaraisiais metais rinko astrofizikai. Deja, kai astrofizikai prieš kelerius metus vykdė superkompiuterių modeliavimą, jie baigėsi 10 kartų daugiau tamsiųjų medžiagų palydovų - tamsiosios medžiagos gumulėlių, skriejančių aplink didelę galaktiką, nei jie tikėjosi.
Problema ta, kad modeliavimas neatitinka galaktikų savybių stebėjimų, sakė Davidas Spergelis, Prinstono universiteto astrofizikos profesorius. Tai, ką apibūdina Andrejus, yra labai patikimas šios problemos sprendimas.
Kravcovas ir jo bendradarbiai rado galimą sprendimą naujose superkompiuterių simuliacijose, kurias jie aprašys dokumente, kuris pasirodys liepos 10 d. „Astrophysical Journal“ numeryje. ? Tikėtina, kad problemos sprendimas yra nykštukinių galaktikų evoliucija ,? Kravcovas sakė, turėdamas omenyje mažas galaktikas, gyvenančias didelių galaktikų pakraščiuose.
Apskritai, astrofizikai mano, kad labai mažų nykštukinių galaktikų susidarymas turėtų būti slopinamas. Taip yra todėl, kad dujos, reikalingos nuolatiniam žvaigždžių formavimui, gali būti kaitinamos ir išskiriamos pirmosios kartos sprogstamosiomis supernovų žvaigždėmis. Be to, ultravioletinė radiacija iš galaktikų ir kvazarų, kurie pradėjo užpildyti Visatą maždaug prieš 12 milijardų metų, kaitina tarpgalaktines dujas, nutraukdama šviežių dujų tiekimą į nykštukines galaktikas.
Imitacijose Kravcovas kartu su Olegu Gnedinu iš Kosminio teleskopo mokslo instituto ir Anatoliju Klypinu iš Naujosios Meksikos valstijos universiteto nustatė, kad kai kurios nykštukinių galaktikų, kurios šiandien yra mažos, praeityje buvo masyvesnės ir galėjo gravitaciniu būdu surinkti dujas reikia formuoti žvaigždes ir tapti galaktika.
Sistemos, kurios šiandien atrodo gana silpnos ir anemiškos, savo šlovės dienomis galėtų palyginti trumpą laiką sudaryti žvaigždes ,? Kravcovas sakė. Po spartaus masinio augimo jie prarado didžiąją dalį savo masės, kai patyrė stiprias potvynio jėgas iš priimančiosios galaktikos ir kitų juos supančių galaktikų.
Tai galaktika? Kanibalizmas? išlieka net ir šiandien, kai daugelis kanibalizuotų? nykštukinės galaktikos tampa palydovais, kurie skrieja didesnių galaktikų gravitacijos traukos metu.
"Kaip ir Saulės sistemos planetos, supančios Saulę, mūsų Paukščių Tako galaktika ir artimiausia jos kaimynė, Andromedos galaktika, yra apsupta maždaug keliolikos silpnų nykštukų?" galaktikos,? Kravcovas sakė. Šiuos objektus prieš kurį laiką evoliucijos metu patraukė Paukščių Tako ir Andromedos gravitacinis patrauklumas.
Modeliavimas buvo sėkmingas ten, kur kiti nepavyko, nes Kravcovo komanda išanalizavo simuliacijas, kurios buvo išdėstytos tam tikru laiku, aukšta skiriamąja geba. Tai leido komandai sekti atskirų objektų evoliuciją simuliacijose. ? Tai gana sunku ir tai nėra dažnai daroma atliekant kosmologinių modeliavimų analizę. Bet šiuo atveju buvo svarbiausia atpažinti, kas vyksta, ir gauti rezultatą ,? Kravcovas sakė.
Rezultatas parodo šaltesnės tamsiosios medžiagos scenarijų tvirčiau. Mokslininkai bandė pakeisti pagrindinius scenarijaus principus ir tamsiosios medžiagos dalelių savybes, kad pašalintų akivaizdų neatitikimą tarp nykštukinių galaktikų teorijos ir stebėjimo. ? Pasirodo, kad siūlomos modifikacijos sukėlė daugiau problemų, nei jas išsprendė ,? Kravcovas sakė.
Modeliavimas buvo atliktas Nacionaliniame superkompiuterių programų centre, Ilinojaus universitete, Urbana-Champaign, skiriant dotacijas iš Nacionalinio mokslo fondo ir Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos.
Originalus šaltinis: Čikagos universiteto žinių leidinys
