С помощью компьютерного моделирования ученые получили вероятный сценарий формирования галактик. Об этом сообщает американское космическое агентство NASA.

Процесс формирования галактики глазами художника. Иллюстрация: NASA

Стандартная модель формирования галактик говорит о том, что охлаждаясь, горячий газ "опускается" в центр галактики. Газовые облака сталкивались друг с другом, образуя ударные волны, которые нагревали газ. Затем он охлаждался и "опускался" к центру галактики. В дальнейшем начинались процессы звездообразования. В этой теории процесс формирования галактики проходит довольно долго (до 8 миллиардов лет).

Недавно ученые провели исследование, которое говорит о том, что газ не нагревается, а сразу попадает в центр галактики, таким образом процесс формирования проходит намного быстрее. Кайл Стюарт из Калифорнийского университета и его коллеги решили проверить эту теорию путем построения компьютерной модели.

Всвязи с огромным количеством различных процессов, которые должны быть обработаны, были применены суперкомпьютеры, расположенные в Лаборатории реактивного движения, Исследовательском центре Эймса, Университете Калифорнии в Ирвинге и др.

"Нам потребовалось несколько сотен компьютерных процессоров и несколько месяцев для того, чтобы смоделировать и узнать больше об этих процессах", - сообщает Кайл Стюарт, ведущий автор исследования. 

Моделирование галактики началось с исходных ингредиентов, необходимых для образования - это водород, гелий и темная материя. Далее в процесс вступили законы физики. В модели ученых формирование галактики проходило в первые 2 млрд. лет с момента Большого взрыва.

"Это как игра в шахматы. Для каждого момента времени, мы должны выяснить, как данная частица, выступающая в роли шахматной фигуры, должна двигаться на основе позиций всех других частиц. В симуляции использовалось несколько десятков миллионов частиц, и поэтому нам потребовалось много времени на то, чтобы понять: как гравитационные силы воздействуют на частицы", - сказала Элисон Брукс, соавтор исследования.

Когда моделирование было завершено, группа ученых изучила полученные данные, которые показывают, что газ поступает в центр галактики по её нитевидным структурам. В дальнейшем начинались процессы звездообразования. Особую роль в модели играют нитевидные структуры, т. к. именно по ним газ поступает в галактику.

Сама модель формирования галактики показана ниже. Серые облака - это водород. Голубые точки являются молодыми звездами, а красные соответственно старыми.