เครดิตภาพ: U of Chicago
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์นำโดย Andrey Kravtsov จากมหาวิทยาลัยชิคาโกได้แก้ไขความขัดแย้งที่น่าอับอายระหว่างทฤษฎีที่ชื่นชอบว่ากาแลคซีก่อตัวอย่างไรและสิ่งที่นักดาราศาสตร์มองเห็นในกล้องโทรทรรศน์ของพวกเขา
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์วางรากฐานความเข้าใจว่ากาแลคซีก่อตัวอย่างไรเมื่อมีการขยายทฤษฎีบิ๊กแบงที่เรียกว่าทฤษฎีสสารมืดเย็น ในทฤษฎีหลังนี้กาแลคซีขนาดเล็กชนกันและรวมกันก่อให้เกิดการระเบิดของการก่อตัวดาวฤกษ์ที่สร้างกาแลคซีขนาดใหญ่และสว่างชนิดต่าง ๆ ที่นักดาราศาสตร์มองเห็นบนท้องฟ้าในทุกวันนี้ (สสารมืดใช้ชื่อจากความคิดที่ว่า 85 เปอร์เซ็นต์ของมวลทั้งหมดของเอกภพทำมาจากสสารที่มองไม่เห็นที่มองไม่เห็นด้วยกล้องโทรทรรศน์ แต่สามารถวัดเอฟเฟกต์แรงโน้มถ่วงบนกาแลคซีส่องสว่างได้)
ทฤษฎีนี้เหมาะกับข้อมูลสำคัญบางอย่างที่นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์รวบรวมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา น่าเสียดายที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ทำการจำลองซูเปอร์คอมพิวเตอร์เมื่อหลายปีก่อนพวกเขาลงเอยด้วยสสารมืดมากกว่า 10 เท่าของสสารมืดที่โคจรรอบกาแลคซีขนาดใหญ่กว่าที่คาดไว้
ปัญหาได้รับการจำลองที่ไม่ตรงกับการสังเกตของคุณสมบัติของกาแลคซี? David Spergel ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Princeton กล่าว งานอะไรของอันเดรย์ที่นำเสนอเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้มากสำหรับปัญหานี้
Kravtsov และผู้ทำงานร่วมกันของเขาค้นพบวิธีแก้ปัญหาที่มีศักยภาพในการจำลองซูเปอร์คอมพิวเตอร์ใหม่ที่พวกเขาจะอธิบายในกระดาษที่จะปรากฏในวารสาร Astrophysical ฉบับวันที่ 10 กรกฎาคม การแก้ปัญหาน่าจะเป็นในลักษณะที่กาแลคซีแคระวิวัฒนาการ Kravtsov กล่าวว่าหมายถึงกาแลคซีขนาดเล็กที่อาศัยอยู่ตามขอบของกาแลคซีขนาดใหญ่
โดยทั่วไปนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เชื่อว่าการก่อตัวของกาแลคซีแคระขนาดเล็กมากควรถูกระงับ นี่เป็นเพราะก๊าซที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างต่อเนื่องสามารถถูกทำให้ร้อนและถูกขับออกจากดาวฤกษ์ซุปเปอร์โนวารุ่นแรกที่ระเบิดออกมา นอกจากนี้รังสีอุลตร้าไวโอเล็ตจากกาแลคซีและควาซาร์ที่เริ่มเติมจักรวาลเมื่อประมาณ 12 พันล้านปีก่อนทำให้ความร้อนของกาแลคซีในอวกาศหยุดส่งก๊าซสดไปยังกาแลคซีแคระ
ในการจำลองสถานการณ์ Kravtsov พร้อมกับ Oleg Gnedin จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศและ Anatoly Klypin แห่งมหาวิทยาลัยรัฐนิวเม็กซิโกพบว่ากาแลคซีแคระบางส่วนที่มีขนาดเล็กในวันนี้มีมวลมากขึ้นในอดีตและอาจรวบรวมก๊าซด้วยความโน้มถ่วง ต้องสร้างดาวและกลายเป็นกาแลคซี
ระบบที่ดูเหมือนจะค่อนข้างอ่อนแอและโลหิตจางในวันนี้อาจจะก่อตัวดาวฤกษ์ในช่วงเวลาสั้น ๆ Kravtsov กล่าว หลังจากช่วงเวลาของการเติบโตอย่างรวดเร็วของมวลพวกเขาสูญเสียมวลของพวกเขาเมื่อพวกเขาประสบแรงคลื่นยักษ์จากกาแลคซีโฮสต์และกาแลคซีอื่น ๆ รอบตัวพวกเขา
กาแล็คซี่นี้กินเนื้อ? ยังคงมีอยู่จนถึงทุกวันนี้มี "มนุษย์กินคน" มากมาย กาแลคซีแคระกลายเป็นดาวเทียมที่โคจรด้วยแรงดึงโน้มถ่วงของกาแลคซีขนาดใหญ่
เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะที่ล้อมรอบดวงอาทิตย์กาแลคซีทางช้างเผือกของเราและเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดคือกาแลคซีแอนโดรเมด้าถูกล้อมรอบไปด้วยดาวแคระประมาณหนึ่งโหล กาแลคซี ,? Kravtsov กล่าว วัตถุเหล่านี้ถูกดึงดูดโดยแรงดึงดูดของทางช้างเผือกและแอนโดรเมด้าเมื่อไม่นานมานี้ในช่วงวิวัฒนาการ
การจำลองประสบความสำเร็จเมื่อคนอื่นล้มเหลวเพราะทีม Kravtsov วิเคราะห์การจำลองที่มีระยะห่างอย่างใกล้ชิดในเวลาที่ความละเอียดสูง สิ่งนี้ทำให้ทีมสามารถติดตามวิวัฒนาการของวัตถุแต่ละชิ้นในแบบจำลอง นี่ค่อนข้างยากและมักจะไม่ทำการวิเคราะห์แบบจำลองทางดาราศาสตร์ แต่ในกรณีนี้มันเป็นกุญแจสำคัญในการรับรู้สิ่งที่เกิดขึ้นและได้รับผล? Kravtsov กล่าว
ผลที่ได้ทำให้สถานการณ์สสารมืดเย็นบนพื้นแข็งมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามที่จะปรับเปลี่ยนทฤษฎีหลักของสถานการณ์และคุณสมบัติของอนุภาคสสารมืดเพื่อกำจัดความแตกต่างที่เห็นได้ชัดระหว่างทฤษฎีและการสังเกตของกาแลคซีแคระ ปรากฎว่าการดัดแปลงที่เสนอนั้นนำเสนอปัญหามากกว่าที่พวกเขาแก้ไข Kravtsov กล่าว
การจำลองได้ดำเนินการที่ National Center for Supercomputer Applications มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign โดยได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและการบินและอวกาศแห่งชาติ
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าวมหาวิทยาลัยแห่งชิคาโก
