Млечный Путь подтвердил свою родословную

Астрономы из США, Швейцарии и Канады под предводительством Фабио Говернато из Университета штата Вашингтон (США) построили модель образования крупной спиральной галактики in silico
. Работа ученых принята к публикации в престижном британском журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

За стартовую точку отсчета ученые взяли время, минувшее 6,8 миллиарда лет назад. При помощи набора небольших галактик в индивидуальных темных гало и окружающего их газа исследователи показали, как миллиарды лет и десятки слияний спустя во Вселенной вырастают гигантские спирали. И слияния им в этом не мешают. Как рассказал Фабио Говернато в интервью Infox.ru, для вычислений потребовалось около 11 лет процессорного времени - примерно месяц работы на 200 процессорах американской федеральной сети Teragrid, предназначенной для научных расчетов.

Более того, ученые на каждом этапе расчетов вычисляли, как выглядит тот набор галактик, который у них получался, с точки зрения земного астронома. Сравнение показывает, что основные наблюдаемые характеристики популяции - светимость, размер, цвет и форма галактик - менялись примерно так, как показывают наблюдения глубокого древнего космоса.
Работа в целом подтвердила закон диалектики - качественное понимание действительно пришло из все увеличивавшегося числа процессов, которые учитывались при расчете. Однако ученым все-таки удалось вычленить ключевые ингредиенты успеха.

Очень важным оказалось наличие большого количества газа вокруг галактики. Всякий раз, когда очередное крупное слияние нарушало стройность дисковой конструкции, холодные потоки газа быстро восстанавливали ее. По сути, внешний газ заново «отращивал» диск; его ориентацию определял орбитальный момент вращения вещества в окрестности растущего гиганта. Холодные потоки газа - «горячая» тема в современной астрономии; их учет оказался ключевым и в данном случае.
По признанию Говернато, до полномасштабного понимания процесса роста крупных галактик еще далеко. Чтобы разрешить в модели подробную структуру формирующихся систем - спиральные ветви, их перемычку, центральное «вздутие» (балдж) - пока не хватает вычислительных ресурсов. «Мы даже не упоминаем о спиралях, потому что симуляции пока не в силах подробно описать эволюцию спиральных рукавов», - пояснил ученый в беседе с корреспондентом Infox.ru.

Тем не менее, благодаря подобным вычислениям многие неизвестные пока параметры роста галактик превращаются в наблюдаемые величины или ограничения на них. Астрономы надеются, что сравнивая наблюдения и результаты компьютерного моделирования, они рано или поздно выяснят, как появились звездные системы, подобные нашей.

© 2019 SpaceAssociation.