کهکشانهای جوان بینظم چگونه بزرگ و بالغ میشوند؟!
Using a supercomputer, the researchers created a high-resolution simulation. Credit: Lund University
با استفاده از شبیهسازی ابررایانه، یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه سوئد موفق شده است توسعه کهکشان را در طول 13.8 بیلیون سال دنبال کند.
این مطالعه نشان میدهد که چگونه به دلیل برخورد جبهه بین ستارهای، کهکشانهای جوان و آشفته به مرور زمان به کهکشانهای مارپیچی مانند کهکشان راهشیری تبدیل میشوند.
بلافاصله پس از انفجاربزرگ 13.8 بیلیون سال پیش، جهان مکانی بینظم بود. کهکشانها مدام با هم برخورد میکردند. ستارگان در ابرهای عظیم گازی غولپیکر شکل گرفتهاند. با این حال، پس از چند بیلیون سال ناآرامی بین کهکشانها، کهکشانهای بینظم، با گذشت زمان به کهکشانهای مارپیچی منظم تبدیل شدند. روند دقیق این تحولات از دیرباز برای ستارهشناسان جهان یک راز بوده است. با این حال، در مطالعه جدیدی که درMonthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است، محققان توانستهاند شفافیت بیشتری در این زمینه ارائه دهند.
اسکار ایگرتز، محقق نجوم در دانشگاه سوئد میگوید: “ما با استفاده از یک ابررایانه، یک شبیهسازی با وضوح بالا ایجاد کردهایم که تصویری دقیق از پیشرفت یک کهکشان از زمان انفجار بزرگ و نحوه انتقال کهکشانهای جوان آشفته به مارپیچهای منظم ارائه میدهد.”
در این مطالعه، ستارهشناسان به سرپرستی اسکار آگرتز و فلورنت رناد از ستارههای راهشیری به عنوان نقطه شروع استفاده کردند. ستارگان به عنوان کپسولهای زمانی عمل میکنند که اسرار دورانهای دور و محیطی را فاش میکند که در آن شکل گرفتهاند. بنابراین موقعیتها، سرعت و مقدار عناصر شیمیایی مختلف میتوانند با کمک شبیهسازی رایانهای به ما در درک چگونگی شکلگیری کهکشان خود کمک کنند.
فلورنت رناد،محقق نجوم در دانشگاه سوئد، میگوید: “ما کشف کردیم که هنگام برخورد دو کهکشان بزرگ، یک دیسک جدید میتواند به دلیل ورودی عظیم گازهای تشکیل دهنده ستاره در اطراف کهکشان قدیمی ایجاد شود. شبیهسازی ما نشان میدهد که دیسکهای قدیمی و جدید به آرامی در طی چند بیلیون سال ادغام میشوند. “این چیزی است که نه تنها منجر به ایجاد یک کهکشان مارپیچی پایدار شد، بلکه باعث ایجاد ستارگانی شبیه ستارههای راهشیری شد.”
یافتههای جدید به ستارهشناسان کمک میکند تا نقشههای فعلی و آینده راهشیری را تفسیر کنند. این مطالعه به جهت جدیدی برای تحقیقات اشاره میکند که در آن تمرکز اصلی بر تعامل بین برخورد بزرگ کهکشان و نحوه تشکیل دیسکهای کهکشان مارپیچی خواهد بود. تیم تحقیقاتی در سوئد در حال حاضر شبیهسازی ابررایانهای جدیدی را با همکاری زیرساخت تحقیقاتی PRACE) مشارکت برای محاسبات پیشرفته در اروپا) آغاز کرده است.
اسکار ایگرتز در پایان میگوید: “با مطالعه فعلی و شبیهسازیهای کامپیوتری جدید ما اطلاعات زیادی تولید خواهیم کرد که به این معنی است که ما میتوانیم زندگی جذاب کهکشان راه شیری را از آغاز جهان بهتر درک کنیم.”
ترجمه: نجمه قاسمی
منبع:
How disorderly young galaxies grow up and mature
by Lund University
https://phys.org/news/2021-08-disorderly-young-galaxies-mature.html