Attēla kredīts: U no Čikāgas
Astrofiziķi Čikāgas Universitātes Andreja Kravcova vadībā ir atrisinājuši mulsinošu pretrunu starp labvēlīgo teoriju par to, kā veidojas galaktikas, un to, ko astronomi redz savos teleskopos.
Astrofiziķi savu izpratni par to, kā veidojas galaktikas, pamato ar lielā sprādziena teorijas pagarinājumu, ko sauc par aukstās tumšās vielas teoriju. Šajā pēdējā teorijā mazās galaktikas saduras un saplūst, izraisot zvaigžņu veidošanos, kas veido dažāda veida masīvas un spilgtas galaktikas, kuras astronomi šodien redz debesīs. (Tumšā matērija savu nosaukumu iegūst no idejas, ka 85 procenti no visas Visuma masas ir izgatavoti no nezināmas vielas, kas nav redzama teleskopiem, bet kuras gravitācijas efektu var izmērīt uz gaismas spīdīgām galaktikām.)
Šī teorija ir piemērota dažiem galvenajiem datiem, ko astrofiziķi ir apkopojuši pēdējos gados. Diemžēl, kad astrofiziķi pirms vairākiem gadiem veica superdatoru simulācijas, viņi noslēdzās ar desmit reizes vairāk tumšās matērijas satelītu - tumšās vielas salikumu, kas riņķo ap lielu galaktiku, nekā varēja gaidīt.
Problēma ir tāda, ka simulācijas neatbilst galaktiku īpašību novērojumiem, sacīja Deivids Spergels, Prinstonas universitātes astrofizikas profesors. "Tas, ko raksturo Andreja darbs, ir ļoti ticams šīs problēmas risinājums."
Kravtsovs un viņa līdzstrādnieki atrada potenciālo risinājumu jaunajās superdatoru simulācijās, kuras viņi aprakstīs rakstā, kas parādīsies Astrophysical Journal 10. jūlija numurā. ? Problēmas risinājums, visticamāk, ir veids, kā attīstās punduru galaktikas ,? Kravtsovs sacīja, atsaucoties uz mazajām galaktikām, kas apdzīvo lielo galaktiku bārkstis.
Kopumā astrofiziķi uzskata, ka ir jānovērš ļoti mazu punduru galaktiku veidošanās. Tas ir tāpēc, ka gāzei, kas nepieciešama nepārtrauktai zvaigžņu veidošanai, var uzkarst un izvadīt pirmās paaudzes eksplodējošās supernovu zvaigznes. Turklāt ultravioletais starojums no galaktikām un kvazāriem, kas sāka piepildīt Visumu pirms aptuveni 12 miljardiem gadu, silda starpgalaktiskās gāzes, pārtraucot svaigas gāzes piegādi punduru galaktikām.
Simulācijās Kravtsovs kopā ar Oļegu Gnedinu no Kosmosa teleskopa zinātnes institūta un Anatoliju Kļipinu no Ņūmeksikas štata universitātes atklāja, ka dažas no punduru galaktikām, kas mūsdienās ir mazas, pagātnē ir bijušas masīvākas un varētu gravitācijas veidā savākt gāzi jāveido zvaigznes un jākļūst par galaktiku.
Sistēmas, kas mūsdienās šķiet diezgan niecīgas un anēmiskas, savās slavas dienās salīdzinoši īsu laiku varētu veidot zvaigznes, Sacīja Kravtsovs. Pēc straujas masas pieauguma perioda viņi zaudēja lielāko daļu savas masas, kad piedzīvoja spēcīgus plūdmaiņas spēkus no savas saimnieka galaktikas un citām galaktikām, kas viņus ieskauj.
Šis galaktiskais kanibālisms? saglabājas arī mūsdienās, kad daudzi no šiem kanibalizētajiem punduru galaktikas, kļūstot par satelītiem, kas riņķo lielāku galaktiku gravitācijas vilkmē.
? Tāpat kā Saules sistēmas planētas, kas ieskauj sauli, arī mūsu Piena ceļa galaktiku un tās tuvāko kaimiņu - Andromedas galaktiku ieskauj apmēram ducis vāju punduru? galaktikas,? Sacīja Kravtsovs. ? Šos objektus pirms kāda laika to evolūcijas laikā ievilka Piena Ceļa un Andromedas gravitācijas pievilcība.?
Simulācijas bija izdevušās tur, kur citas nebija izdevušās, jo Kravtsova komanda analizēja simulācijas, kas bija cieši izvietotas laikā ar augstu izšķirtspēju. Tas ļāva komandai izsekot atsevišķu objektu evolūcijai simulācijās. ? Tas ir diezgan grūti, un tas netiek bieži darīts kosmoloģisko simulāciju analīzēs. Bet šajā gadījumā tas bija galvenais, lai atpazītu notiekošo un iegūtu rezultātu ,? Sacīja Kravtsovs.
Rezultāts liek aukstās tumšās vielas scenāriju uz stingrāka pamata. Zinātnieki bija mēģinājuši modificēt galvenos scenārija principus un tumšās vielas daļiņu īpašības, lai novērstu acīmredzamo neatbilstību starp teoriju un punduru galaktiku novērošanu. ? Izrādās, ka piedāvātās modifikācijas ieviesa vairāk problēmu, nekā tās atrisināja ,? Sacīja Kravtsovs.
Simulācijas tika veiktas Ilinoisas universitātes Nacionālajā superdatoru lietojumprogrammu centrā Urbana-Champaign, piešķirot dotācijas no Nacionālā zinātnes fonda un Nacionālās aeronautikas un kosmosa pārvaldes.
Oriģinālais avots: Čikāgas Universitātes Ziņu izlaidums
