Kompleks gasbevægelse i midten af ​​Mælkevejen

Hvordan opfører gassen i midten af ​​Mælkevejen sig? Forskere fra Heidelberg Universitet, i samarbejde med kolleger fra University of Oxford, for nylig undersøgt gasskyernes bevægelse i en omfattende computersimulering. Den nye model gør det endelig muligt at forklare denne komplekse gasbevægelse. Astrofysikere Dr. Mattia C. Sormani (Heidelberg) og Matthew Ridley (Oxford) udførte forskningen.

Vores solsystem er placeret i de ydre områder af Mælkevejen, en skiveformet galakse med en omtrentlig diameter på 100, 000 lysår. Fra jorden, dets udseende kan kun observeres indirekte, ved at måle positioner og bevægelser af stjerner og gasskyer. Mælkevejen er højst sandsynligt en spærret spiralgalakse, en meget almindeligt observeret galaksetype i universet. Et velkendt eksempel er galaksen M61.

Ud over de lysende stjerner, en væsentlig del af det synlige stof i vores Mælkevej er interstellar gas. Fordelingen og bevægelsen af ​​denne gas er meget kompleks. Især i centrum af galaksen, der er betydelige uoverensstemmelser mellem de målte mængder gas og den lave hastighed af stjernedannelse. "Vores simulering eliminerer ikke kun disse uoverensstemmelser fundet i tidligere modeller, men giver os også mulighed for at gengive den observerede bevægelse af gassen overraskende godt, " siger prof. dr. Ralf S. Klessen, en af ​​forskerne ved Institut for Teoretisk Astrofysik ved Center for Astronomi ved Heidelberg Universitet (ZAH).

I den nye model, gasskyer i den såkaldte centrale molekylære zone (CMZ) – den inderste 1, 500 lysår af Mælkevejen – bevæg dig på en elliptisk central disk, der har to spiralarme. Gas fra omgivelserne strømmer gennem disse arme ind i CMZ'en. Kollisioner af gasskyer skaber chokbølger, skaber turbulens. "Denne turbulens kunne forhindre gasskyerne i at kollapse til stjerner, giver en konsekvent forklaring på den uventede lave hastighed af stjernedannelse i denne region, " siger Dr Sormani.

Computersimuleringen gjorde det muligt for forskerne at skabe et rumligt billede af galaksens centrum og bestemme positionen af ​​nogle kendte gasskyer inden for dette tredimensionelle "kort" for første gang. Astrofysikerne planlægger nu at optimere deres simulering for at forbedre deres resultater og bedre matche observationsdata. De håber også at afklare eventuelle resterende spørgsmål såsom den udtalte asymmetri i gasfordelingen i den centrale zone af Mælkevejen. Yderligere simuleringer, baseret på den tidsmæssige udvikling af gassens kemiske sammensætning, har til formål at opklare dette mysterium.

"Vi tror, ​​at disse resultater vil have en stor indflydelse på fremtidige undersøgelser af strukturen af ​​vores galakse, " siger prof. Klessen. Forskningsresultaterne blev offentliggjort i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .