Astronomer har skapat en mekanism som exakt simulerar galaxernas födelse

När man modellerar galaxernas utseende måste många faktorer beaktas. De påverkas av processer

förknippas med stjärnbildning och kosmiskastrålning, gaskylning i det interstellära mediet, återkoppling från ansamling av svarta hål, magnetfält, etc. Astronomer har använt datorsimuleringar av galaxbildning för att hjälpa till att förstå samverkan mellan dessa processer. Detta kommer i sin tur att hjälpa till att svara på frågor om hur de första galaxerna i universum bildades.

Med den nuvarande utvecklingen av övervakningsteknik ii ett sådant fall är värdelösa. Modellering av bildandet av galaxer kräver en självkonsekvent rekonstruktion av alla kosmiska mekanismer samtidigt. Den viktigaste svårigheten är att var och en av dem arbetar i olika rumslig skala, vilket gör det nästan omöjligt att korrekt bygga alla processer samtidigt.

CfA-astronomer Rahul Kannan och Lars Hernqvist coderas kollegor har utvecklat en ny beräkningsmekanism som konsekvent inkluderar alla kosmiska effekter. Beräkningarna använder en ny stjärnåterkopplingsstruktur "Stars and Multiphase Gas in Galaxies" (SMUGGLE), som kombinerar processer associerade med strålning, damm, gasformigt molekylärt väte (den dominerande komponenten i det interstellära mediet), och inkluderar även termisk och kemisk modellering. SMUGGLE ingår i den populära AREPO hydrodynamiska koden, som simulerar utvecklingen av strukturer.

Vi presenterar en ny struktur försjälvkonsekvent modellering av effekterna av strålningsfält, stoftfysik och molekylär kemi i galaxernas interstellära medium (ISM). Modellen kombinerar en toppmodern strålningshydrodynamikmodul med en icke-jämviktsmodul för H och He termokemi som står för H₂ i samband med en empirisk modell av dammbildning och förstörelse. Alla är integrerade i den nya SMUGGLE-stjärnfeedbackstrukturen. 

Studieförfattare

Astronomer har testat den nya simuleringen påVintergatan och rapporterade utmärkt överensstämmelse med observationer. Forskarna planerar att utöka sitt arbete till simuleringar med ännu finare rumslig upplösning.

Läs mer

Titta på en bild på 8 biljoner pixlar av Mars

Forskare har utvecklat en ersättning för relativitetsteorin. Vad är kärnan i "alltingsteorin"?

Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda