Das Computermodell ermöglichte es, den Entstehungsprozess der größten Galaxien des Universums zu klären

In den Tiefen des Universums gibt es viele interessante und sogar erstaunliche Dinge. Eine davon ist unsere Galaxie, die Milchstraße, in der jedes Jahr ein oder zwei neue Sterne entstehen. Aber es gibt Galaxien, die man als echten Sterntiegel bezeichnen kann. Sie bilden jedes Jahr Tausende neuer Sterne. Und bis jetzt konnten Wissenschaftler nicht verstehen, was das Geheimnis war.

Diese uralten Galaxien, die als Submillimeter-Galaxien bezeichnet werden (die meisten von ihnen wurden mit dem James Clerk Maxwell-Submillimeter-Teleskop (JCMT) auf den Hawaii-Inseln entdeckt), sammeln eine riesige Menge an Gas und tun dies seit Millionen von Jahren. Nachdem das Gas an die äußeren Grenzen der Galaxien geworfen wurde, wo die Bildung vieler neuer Sterne stattfindet.

Eine neue Studie, die die Ressourcen produktiver Computersysteme nutzt, hat zur Klärung dieses Problems beigetragen. Und die Ergebnisse der Studie wurden bereits in der maßgeblichen Publikation Nature veröffentlicht . Die Studienteilnehmer glauben, dass diese großen und sehr hellen Galaxien kurz nach dem Urknall entstanden sind. Darüber hinaus ist dies ein ungewöhnliches Phänomen, da die Bildung großer Galaxien viel Zeit benötigt. Den Wissenschaftlern gelang es, ein Computermodell der Entstehung von Galaxien zu erstellen und zu zeigen, warum alles so abläuft.

Interessanterweise wurde früher angenommen, dass solche superhellen Galaxien durch die Fusion von zwei oder sogar mehr Objekten entstehen. Infolgedessen enthält die gebildete Riesengalaxie eine doppelte Anzahl von Sternen und ihre Leuchtkraft ist sehr hoch. Es stellt sich heraus, dass dies nicht so ist. Ja, einige Galaxien verschmelzen, das stimmt. Die Leuchtkraft von Submillimeter-Galaxien ist jedoch um eine Größenordnung höher als die Leuchtkraft von zusammengeführten Objekten. Ihre Größe ist auch um eine Größenordnung höher als die von "Hybrid" -Galaxien.

Um mehr über den Entstehungsprozess von Riesen zu erfahren, haben Wissenschaftler ein Modell zur Erklärung dieses Prozesses erstellt, das die Entwicklung von Galaxien simuliert, die bereits 2 Milliarden Jahre nach dem Urknall entstanden sind. Ein kleiner Teil des frühen Universums wurde in einem Computermodell untersucht, wobei viele Faktoren berücksichtigt wurden, darunter die Schwerkraft, das Auftreten von Sternen, Gasströme usw. Alle diese Daten wurden in ein Computersystem eingegeben, wonach die Wissenschaftler ein Modell erhielten, wie alles gebildet werden konnte.


Gasverteilungsmodell in einer Submillimeter-Galaxie

Wie oben erwähnt, bildeten sich ziemlich schnell riesige Galaxien, und je mehr sie wurden, desto mehr Gas fingen sie ein und desto mehr Sterne bildeten sich an den Rändern solcher Objekte. Es scheint, dass Experten glauben, dass sich eine gewöhnliche große Galaxie in eine Sub-Millimeter-Galaxie verwandelt, nachdem sie in der Lage ist, Gas vom Zentrum bis zur Peripherie an ihren Rand zu werfen. Es ist möglich, dass alle Galaxien, deren Masse einem bestimmten Wert entspricht oder diesen überschreitet, Submillimeter sind.

Natürlich ist dies alles keine unbestreitbare Tatsache. Wissenschaftler haben ein Computermodell erstellt, das funktioniert. Daher glauben einige Experten, dass dieses Modell die reale Situation widerspiegelt. Astronomen sammeln jetzt jedoch zusätzliche Daten mit einem System wie dem Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (Abk.: ALMA. Eng .: Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array). ALMA ist ein internationales Projekt, dessen Ziel es ist, die Prozesse zu untersuchen, die in den ersten Hunderten von Millionen Jahren nach dem Urknall stattfanden, als sich die erste Generation von Sternen bildete.

Mit Hilfe von ALMA ist geplant, neue Daten zu erhalten, die die Mechanismen der Evolution des Universums erklären. Jetzt wächst der Komplex noch. Nach Abschluss des Projekts wird ALMA aus mindestens 66 Radioteleskopen mit einem Durchmesser von jeweils 7 und 12 Metern bestehen, die zu einem einzigen Funkinterferometer kombiniert werden. Um die gemeinsame Arbeit aller Antennen zu korrelieren, ist an der Station ein Supercomputer installiert, der 17 Billiarden Operationen pro Sekunde ausführen kann.

Source: https://habr.com/ru/post/de384531/