;
Наука 1 февраля 2021

Астрономы создали механизм, который позволяет точно моделировать рождение галактик

Далее

Понимание образования и эволюции галактик затруднено, потому что помимо гравитации задействовано много различных физических процессов. Ученые разработали новую вычислительную структуру, которая последовательно включает все космические эффекты.

Во время моделирования появления галактик нужно учитывать множество факторов. На них влияют процессы, связанные со звездообразованием и космическим излучением, охлаждением газа в межзвездной среде, обратной связью от аккреции черных дыр, магнитными полями и т. д. Астрономы использовали компьютерное моделирование формирования галактик, чтобы помочь понять взаимодействие этих процессов. Это, в свою очередь, поможет ответить на вопросы о том, как образовались первые галактики во Вселенной.

При нынешнем развитии технологий наблюдения в таком случае бесполезны. Моделирование образования галактик требует самосогласованного воссоздания всех космических механизмов одновременно. Ключевая трудность состоит в том, что каждый из них работает в разном пространственном масштабе, что делает практически невозможным правильное построение всех процессов одновременно.

Астрономы CfA Рахул Каннан и Ларс Хернквист со своими коллегами разработали новый вычислительный механизм, который последовательно включает все космические эффекты. В расчетах используется новая структура звездной обратной связи «Звезды и многофазный газ в галактиках» (SMUGGLE), которая объединяет процессы, связанные с излучением, пылью, газообразным молекулярным водородом (доминирующий компонент межзвездной среды), а также включает тепловое и химическое моделирование. SMUGGLE включен в популярный гидродинамический код AREPO, который имитирует эволюцию структур.

Мы представляем новую структуру для самосогласованного моделирования эффектов полей излучения, физики пыли и молекулярной химии в межзвездной среде (ISM) галактик. Модель сочетает в себе современный модуль радиационной гидродинамики с модулем неравновесной термохимии H и He, который учитывает H₂ в сочетании с эмпирической моделью образования и разрушения пыли. Все они интегрированы в новую структуру обратной связи по звездам SMUGGLE. 

Авторы исследования

Астрономы проверили новое моделирование на галактике Млечный Путь и сообщили об отличном согласовании с наблюдениями. Ученые планируют расширить свою работу до симуляций с еще более точным пространственным разрешением.


Читать далее

Посмотрите на изображение Марса из 8 триллионов пикселей

Ученые вывели замену для теории относительности. В чем суть «теории всего»?

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Загрузка...