|
Как сверхветры помогают развитию галактики
|
|
|
|
Галактические сверхветры — большие потоки газа, созданные комбинацией взрывов сверхновых и звездных ветров, — тесно связаны с самыми ранними стадиями развития и эволюции галактики, включая такие аспекты, как ее размер, форма и даже то, сколько звезд в конечном итоге назовут ее своим домом. Но хотя исследователи обычно наблюдали эти ветры, очень мало известно о механизме, который ими управляет. Астрономы давно предполагают, что галактические ветры могут быть вызваны ядерными звездообразующими кольцами, областями в космосе, которые содержат большое количество звезд. Тем не менее, в новой статье, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters, исследователи смогли построить трехмерное моделирование, которое однозначно предсказывает наблюдаемую морфологию этих сверхветров.
|
|
|
|
По словам Дастина Нгуена, ведущего автора статьи и аспиранта по физике в Университете штата Огайо, их работа показывает, что лежащие в основе геометрические предположения о том, где звезды выделяют энергию, важны для понимания галактической эволюции. Их исследование показало, что кольца звездообразования, а не сферы, приводят к оттоку, более похожему на то, что наблюдается в природе. «Наблюдается, что звездообразующие ядра галактик не имеют сферической формы, поэтому мы должны моделировать их соответствующим образом», — сказал Нгуен.
|
|
|
Также ранее считалось, что черные дыры несут основную ответственность за появление гигантских рентгеновских пузырей, поскольку данные показывают, что они существуют над и под диском Млечного Пути. Тем не менее, исследование ученых подчеркивает, что ядерные кольца звездообразования могут создавать качественно подобные структуры. Это может быть важно, потому что Млечный Путь также имеет кольцеобразную структуру, называемую Центральной молекулярной зоной. Моделирование было создано с использованием данных, сгенерированных программой Cholla, компьютерным кодом с открытым исходным кодом, который был запущен на некоторых из крупнейших суперкомпьютеров в мире, в том числе в Суперкомпьютерном центре Огайо, где была создана модель.
|
|
|
|
«Тридцать лет назад такие вычисления были бы невозможны, но мы больше не ограничены технологиями, — сказал Нгуен. «Теперь мы можем изучать более сложные структуры, проводя численные эксперименты с высоким разрешением, используя код, оптимизированный для параллельных вычислений». Хотя их результаты могут иметь долгосрочные последствия для рентгеновской астрономии — отрасли науки, изучающей небесные объекты путем обнаружения высоких уровней рентгеновского излучения, которое они излучают, — Нгуен объяснил, что его модель проще в разработке, чем ранее существовавшие модели.
|
|
|
|
При разработке параметров их моделирования Нгуен решил проигнорировать дополнительные физические силы, такие как гравитация и магнитные поля, но все же смог создать модель того, как действует галактический ветер. В будущем Нгуен планирует снова воссоздать симуляции, но с переменными, которые учитывают более сложную физику. «Об эффективности нашей работы говорит то, что модель воспроизводит многие ключевые особенности галактических ветров», — сказал Нгуен. «Но следующий шаг — добавить эту дополнительную физику и посмотреть, что изменится».
|
|
|
|
Источник
|
