Турбулентное рождение звезд в сталкивающихся галактиках

Применив компьютерное моделирование, команда французских астрофизиков впервые смогла объяснить давнюю тайну: почему всплески формирования звезд (так называемые «вспышки звездообразования») происходят, когда галактики сталкиваются. Ученые во главе с Флораном Рено (Florent Renaud) из института AIM под Парижем опубликовали результаты своих исследований в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества.


Фрагмент симуляции столкновения двух "галактик антенн"

Фрагмент симуляции столкновения двух «галактик антенн»


Известно, что звезды формируются, когда газ внутри галактик становится достаточно плотным, чтобы коллапсировать, как правило, под действием гравитации. Однако, когда галактики сливаются, то этот процесс увеличивает беспорядочное движение газа, что генерирует вихри турбулентности, которая должна препятствовать коллапсированию газа. Логично предположить, что такая турбулентность должна затем замедлить или даже препятствовать формированию звезд, но в реальности астрономы наблюдают обратное.

Для того, чтобы найти ответ на эту загадку, были сделаны новые расчеты с использованием двух наиболее мощных суперкомпьютеров в Европе. Команда астрофизиков смоделировала галактику наподобие нашего Млечного Пути и две сталкивающихся «галактики антенн» (NGC 4038 и NGC 4039) .

Для типа галактики Млечный Путь астрофизики использовали суперкомпьютер Кюри в течение 12 месяцев, чтобы имитировать условия в течение 300000 световых лет. Для типа «галактики антенн» ученые использовали суперкомпьютер SuperMUC для покрытия 600000 световых лет. Им необходимо было 8000000 часов вычислительного времени SuperMUC в течение 8 месяцев. С помощью этих огромных вычислительных ресурсов команда смогли смоделировать системы в мельчайших подробностях.

Моделируя воздействие столкновения и слияние «галактики антенн» и сравнивая это с моделью Млечный Путь, Флоран и его команда смогли продемонстрировать, что столкновение меняет характер турбулентности в галактическом газе. Вместо вихревого водоворота газ переходит с большой вероятностью в режим сжатия. Поэтому, когда две галактики сталкиваются, это порождает избыток плотного газа, который коллапсирует в звезды — и обе галактики испытывают процесс звездообразования.

Источник: arXiv

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *