Hvordan uordnede unge galakser vokser op og modnes

Ved hjælp af en supercomputersimulering, Det er lykkedes et forskerhold ved Lunds Universitet i Sverige at følge udviklingen af ​​en galakse over et tidsrum på 13,8 milliarder år. Undersøgelsen viser, hvordan på grund af interstellare frontale kollisioner, unge og kaotiske galakser modnes over tid til spiralgalakser som Mælkevejen.

Kort efter Big Bang for 13,8 milliarder år siden, universet var et uregerligt sted. Galakser kolliderede konstant. Stjerner blev dannet ved en enorm rate inde i gigantiske gasskyer. Imidlertid, efter et par milliarder år med intergalaktisk kaos, den uregerlige, embryonale galakser blev mere stabile og modnedes med tiden til velordnede spiralgalakser. Det nøjagtige forløb af denne udvikling har længe været et mysterium for verdens astronomer. Imidlertid, i en ny undersøgelse offentliggjort i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society , forskere har været i stand til at give en vis klarhed om sagen.

"Ved at bruge en supercomputer, vi har lavet en højopløsningssimulering, der giver et detaljeret billede af en galakses udvikling siden Big Bang, og hvordan unge kaotiske galakser går over i velordnede spiraler," siger Oscar Agertz, astronomiforsker ved Lunds Universitet.

I undersøgelsen, astronomerne, ledet af Oscar Agertz og Florent Renaud, bruge Mælkevejens stjerner som udgangspunkt. Stjernerne fungerer som tidskapsler, der afslører hemmeligheder om fjerne epoker og det miljø, de blev dannet i. Deres holdninger, hastigheder og mængder af forskellige kemiske grundstoffer kan derfor, ved hjælp af computersimuleringer, hjælpe os med at forstå, hvordan vores egen galakse blev dannet.

"Vi har opdaget, at når to store galakser støder sammen, en ny skive kan skabes omkring den gamle på grund af de enorme tilstrømninger af stjernedannende gas. Vores simulering viser, at de gamle og nye skiver langsomt smeltede sammen over en periode på flere milliarder år. Dette er noget, der ikke kun resulterede i en stabil spiralgalakse, men også i populationer af stjerner, der ligner dem i Mælkevejen, " siger Florent Renaud, astronomiforsker ved Lunds Universitet.

De nye resultater vil hjælpe astronomer med at fortolke nuværende og fremtidige kortlægninger af Mælkevejen. Undersøgelsen peger på en ny retning for forskningen, hvor hovedfokus vil være på samspillet mellem store galaksekollisioner og hvordan spiralgalaksernes skiver dannes. Forskerholdet i Lund har allerede startet nye supercomputersimuleringer i samarbejde med forskningsinfrastrukturen PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe).

"Med den nuværende undersøgelse og vores nye computersimuleringer vil vi generere en masse information, som betyder, at vi bedre kan forstå Mælkevejens fascinerende liv siden universets begyndelse, " slutter Oscar Agertz.