Когда вы перемешиваете сливки в своем кофе или чае, вихрь остается тем же или меняется, как он вращается в вашей чашке? Поскольку галактики образуются и вращаются, движения и вихри могут фактически заставить звезды двигаться внутри галактики. Давнее научное убеждение гласит, что звезды имеют тенденцию зависать в той же самой общей части галактики, где они первоначально образовались. Но некоторые астрофизики недавно подвергли сомнению, верно ли это, и теперь новые моделирования показывают, что, по крайней мере в галактиках, подобных нашему Млечному Пути, звезды, такие как солнце, могут мигрировать на большие расстояния. Если это правда, это может изменить само представление о том, что есть части галактик - так называемые обитаемые зоны - которые более способствуют поддержанию жизни, чем другие области.
«Наше представление о протяженности обитаемой зоны частично основано на идее о том, что определенные химические элементы, необходимые для жизни, имеются в некоторых частях диска галактики, но не в других», - сказал Рок Роэкар, аспирант по астрономии в Университет Вашингтона. «Если звезды мигрируют, то эта зона не может быть стационарным местом».
Рояр является ведущим автором статьи, описывающей результаты моделирования, опубликованной в выпуске Astrophysical Journal Letters 10 сентября. По его словам, если идея обитаемой зоны не будет реализована, это изменит понимание ученых о том, где и как может развиваться жизнь в галактике.
Используя более 100 000 часов компьютерного времени на компьютерном кластере UW и суперкомпьютере в Университете Техаса, ученые провели моделирование образования и эволюции диска галактики из материала, который вместе образовался через 4 миллиарда лет после большого взрыва. Посмотрите видео симуляции.
Моделирование начинается с условий около 9 миллиардов лет назад, после того, как материал для диска нашей галактики в значительной степени соединился, но фактическое образование диска еще не началось. Ученые устанавливают основные параметры, чтобы имитировать развитие Млечного Пути до этого момента, но затем позволяют моделируемой галактике развиваться самостоятельно.
Если звезда, находящаяся на ее орбите вокруг центра галактики, перехватывается спиральным рукавом галактики, ученые ранее предполагали, что орбита звезды станет более неустойчивой, так же, как колесо автомобиля может стать шатким после того, как оно попадет в выбоину. ,
Однако в новых симуляциях орбиты некоторых звезд могут становиться больше или меньше, но все равно остаются очень круглыми после удара массивной спиральной волны. Наше Солнце имеет почти круговую орбиту, поэтому полученные данные означают, что когда оно образовалось 4,59 миллиарда лет назад (примерно за 50 миллионов лет до Земли), оно могло быть либо ближе к центру галактики, либо дальше от него, а не на полпути к внешний край, где это сейчас.
Мигрирующие звезды также помогают объяснить давнюю проблему в химическом смешении звезд в окрестностях нашей солнечной системы, которая, как уже давно известно, более смешана и разбавлена, чем можно было бы ожидать, если бы звезды провели всю свою жизнь там, где они родились. По словам исследователей, благодаря появлению звезд из самых разных стартовых мест, окрестности Солнца стали более разнообразными и интересными.
Результаты основаны на нескольких прогонах симуляций, но ученые планируют провести ряд симуляций с различными физическими свойствами для создания различных типов галактических дисков, а затем определить, демонстрируют ли звезды одинаковую способность мигрировать на большие расстояния в разных типах. дисковые галактики.
Источник: Вашингтонский университет
