Astronomer har laget en mekanisme som nøyaktig simulerer fødselen av galakser

Når man modellerer utseendet til galakser, må mange faktorer tas i betraktning. De er påvirket av prosesser

assosiert med stjernedannelse og kosmiskstråling, gassavkjøling i det interstellare mediet, tilbakemelding fra akkresjon av svarte hull, magnetiske felt, etc. Astronomer har brukt datasimuleringer av galaksedannelse for å hjelpe til med å forstå samspillet mellom disse prosessene. Dette vil igjen bidra til å svare på spørsmål om hvordan de første galaksene i universet ble dannet.

Med den nåværende utviklingen av overvåkingsteknologi ii et slikt tilfelle er det ubrukelig. Modellering av dannelsen av galakser krever en selvkonsistent rekonstruksjon av alle kosmiske mekanismer samtidig. Hovedproblemet er at hver av dem opererer i en annen romlig skala, noe som gjør det nesten umulig å bygge alle prosesser riktig samtidig.

CfA-astronomene Rahul Kannan og Lars Hernqvist cokollegene deres har utviklet en ny beregningsmekanisme som konsekvent inkluderer alle kosmiske effekter. Beregningene bruker en ny stjernetilbakemeldingsstruktur "Stjerner og flerfasegass i galakser" (SMUGGLE), som kombinerer prosesser assosiert med stråling, støv, gassformet molekylært hydrogen (den dominerende komponenten i det interstellare mediet), og inkluderer også termisk og kjemisk modellering. SMUGGLE er inkludert i den populære AREPO hydrodynamiske koden, som simulerer utviklingen av strukturer.

Vi presenterer en ny struktur forselvkonsistent modellering av effektene av strålingsfelt, støvfysikk og molekylær kjemi i det interstellare mediet (ISM) til galakser. Modellen kombinerer en state-of-the-art strålingshydrodynamikkmodul med en ikke-likevekts H og He termokjemimodul som står for H₂ i forbindelse med en empirisk modell for støvdannelse og ødeleggelse. Alle er integrert i den nye SMUGGLE-stjernetilbakemeldingsstrukturen. 

Studieforfattere

Astronomer har testet den nye simuleringen videreMelkeveigalaksen og rapporterte utmerket samsvar med observasjoner. Forskerne planlegger å utvide arbeidet til simuleringer med enda finere romlig oppløsning.

Les mer

Se på et bilde på 8 billioner piksler av Mars

Forskere har utviklet en erstatning for relativitetsteorien. Hva er essensen av "teorien om alt"?

Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde