นักดาราศาสตร์ได้สร้างกลไกที่จำลองการเกิดของกาแลคซีได้อย่างแม่นยำ

เมื่อจำลองลักษณะที่ปรากฏของกาแลคซี จำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการ พวกเขาได้รับอิทธิพลจากกระบวนการ

เกี่ยวข้องกับการกำเนิดดาวฤกษ์และจักรวาลการแผ่รังสี การระบายความร้อนด้วยก๊าซในตัวกลางระหว่างดาว ผลตอบรับจากการสะสมของหลุมดำ สนามแม่เหล็ก ฯลฯ นักดาราศาสตร์ได้ใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เกี่ยวกับการกำเนิดกาแลคซีเพื่อช่วยให้เข้าใจปฏิสัมพันธ์ของกระบวนการเหล่านี้ ซึ่งจะช่วยตอบคำถามว่ากาแลคซีแห่งแรกในจักรวาลก่อตัวได้อย่างไร

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีเฝ้าระวังในปัจจุบันในกรณีเช่นนี้ไม่มีประโยชน์ การสร้างแบบจำลองการก่อตัวของกาแลคซีจำเป็นต้องมีการสร้างกลไกจักรวาลทั้งหมดขึ้นมาใหม่พร้อม ๆ กัน ความยากลำบากที่สำคัญคือแต่ละกระบวนการทำงานในระดับพื้นที่ที่แตกต่างกันซึ่งทำให้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างกระบวนการทั้งหมดในเวลาเดียวกัน

นักดาราศาสตร์ CfA Rahul Kannan และ Lars Hernqvist coเพื่อนร่วมงานของพวกเขาได้พัฒนากลไกการคำนวณแบบใหม่ซึ่งรวมถึงผลกระทบจากจักรวาลทั้งหมดอย่างสม่ำเสมอ การคำนวณใช้โครงสร้างป้อนกลับของดาวฤกษ์ใหม่ "ดาวและก๊าซหลายเฟสในกาแลกซี่" (SMUGGLE) ซึ่งรวมกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีฝุ่นไฮโดรเจนโมเลกุลของก๊าซ (องค์ประกอบที่โดดเด่นของตัวกลางระหว่างดวงดาว) และยังรวมถึงการสร้างแบบจำลองทางความร้อนและเคมี SMUGGLE รวมอยู่ในรหัสอุทกพลศาสตร์ AREPO ยอดนิยมซึ่งจำลองวิวัฒนาการของโครงสร้าง

เรานำเสนอโครงสร้างใหม่สำหรับการสร้างแบบจำลองผลกระทบของสนามรังสี ฟิสิกส์ของฝุ่น และเคมีโมเลกุลในสสารระหว่างดวงดาว (ISM) ของกาแลคซีโดยสอดคล้องกันในตัวเอง แบบจำลองนี้ได้รวมโมดูลรังสีอุทกไดนามิกส์ที่ล้ำสมัยเข้ากับโมดูลเทอร์โมเคมี H และ He ที่ไม่สมดุล ซึ่งคิดเป็น H₂ ร่วมกับแบบจำลองเชิงประจักษ์ของการก่อตัวของฝุ่นและการทำลายล้าง ทั้งหมดถูกรวมเข้ากับโครงสร้างผลตอบรับระดับดาวใหม่ของ SMUGGLE 

ผู้เขียนศึกษา

นักดาราศาสตร์ได้ทดสอบการจำลองแบบใหม่บนกาแลคซีทางช้างเผือกและรายงานข้อตกลงที่ดีเยี่ยมกับการสังเกตการณ์ นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะขยายงานของพวกเขาไปสู่การจำลองที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ละเอียดยิ่งขึ้น

อ่านเพิ่มเติม

ดูภาพดาวอังคาร 8 ล้านล้านพิกเซล

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาทดแทนทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะไรคือสาระสำคัญของ "ทฤษฎีของทุกสิ่ง"?

การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด