САН-ДИЕГО - Давнюю тайну недостающих галактик-спутников Млечного Пути открывают новые исследования. Сверхновые, энергичные взрывы массивных звезд, могли вытолкнуть большую часть материи, окружающей нашу Галактику, далеко в Пространство, предотвращая тем самым возникновение множества крошечных галактик-компаньонов.
Согласно теории эволюции галактик вокруг Млечного Пути должны быть миллионы таких мелких объектов, но обнаружены лишь несколько десятков. И самые яркие из найденных оказались легковесами, не оправдав ожиданий теоретиков. Но новые компьютерные симуляции, предназначенные для отслеживания роста галактик вплоть до уровня отдельных звезд, показывают важную роль сверхновых в раскрытии этих тайн.
Филип Хопкинс (Philip Hopkins), астрофизик из Калифорнийского технологического института, представили результаты 13 июня во время заседания Американского астрономического общества.
Новые модели показывают, что сверхновые в море темной материи вокруг нашей галактики (слева) оставили только несколько сгустков, достаточно массивных (в окружностях) для создания галактик-спутников. Изображение справа (из той же имитации) показывает, где возникают звезды
"Если добавить всю энергию, которую сверхновые испускают при жизни галактики, это будет больше, чем гравитационная энергия, удерживающая галактики вместе. Ее нельзя игнорировать".
Филип Хопкинс
Моделирование галактик обычно ограничено вычислительной мощностью, а усилия, требующиеся для имитации эволюции галактик, слишком велики, чтобы показать некоторые детали. Например, вместо охвата всего, что происходит в галактике, симуляции ограничиваются совокупным воздействием сверхновых в специально созданных рамках. Эти ограничения не в полной мере охватывают всю физику звездных ветров и ударов сверхновых, которые испытывают галактики.
Симуляции Хопкинса создают галактики на компьютере и отслеживают эволюцию таких систем, как Млечный путь, за 13 и более миллиардов лет. В звездных яслях (массивном виртуальном сгустке темной материи - неуловимого вещества, связывающего, по мнению ученых, галактики) собираются газ и пыль. В этой цифровой вселенной рождаются и умирают звезды. Взрыв самых массивных из них приводит к бурной галактической истории, считает Хопкинс.
"Поскольку эти звезды быстро формируются в ранней Вселенной, живут они тоже недолго, бурно взрываются и умирают, далеко от галактики отбрасывая материю. Они не просто избавляются от газа".
Филип Хопкинс
Вспышки сверхновых взбалтывают темную материю, предотвращая создание множества спутниковых галактик и уменьшая число тех немногих, которые выживают.
Эта идея не нова, говорит астроном Дженис Ли (Janice Lee), Научный институт космического телескопа, Балтимор. Но моделирование Хопкинса открывает намного больше деталей этой истории и показывает, в чем вероятная причина спутникового дефицита нашей Галактики.
Однако, прежде чем объявить, что тайна отсутствующих галактик-спутников раскрыта, астрономы должны провести несколько проверок, говорит Ли. Существует, например, предположение, что энергия умирающих звезд взаимодействует с межзвездным газом. Точные детали этого взаимодействия могут показать, сколько карликов и гигантов образуется в звездных скоплениях.
Исследовать звездные скопления в нескольких относительно близких галактиках поможет запускаемый в 2018 году космический телескоп JWST, носящий имя Джеймса Уэбба. Чтобы увидеть, насколько эти наблюдения соответствуют реальной Вселенной, можно было бы сравнить их с виртуальными кластерами, возникающими при моделировании.
Источник:
Комментариев нет:
Отправить комментарий