Гиперреалистичные, космологически самосогласованные компьютерные симуляции из проекта Feedback in Realistic Environments 2 позволили ученым смоделировать нарушения во всем остальном упорядоченном вращении галактик. Работа команды является предметом исследования, опубликованного сегодня в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.
«Эти высокоточные численные моделирования показали нам, что, вероятно, Млечный Путь запускал звезды в окологалактическое пространство в потоках, вызванных взрывами сверхновых», – сказал старший автор Джеймс Баллок, декан Школы физических наук UCI и профессор физики и астрономии. "Это увлекательно, потому что, когда умирает несколько больших звезд, возникающая энергия может вытеснить газ из галактики, который, в свою очередь, остывает, вызывая рождение новых звезд."
Буллок сказал, что диффузное распределение звезд в звездном гало, которое простирается далеко за пределы классического диска галактики, – это то место, где существует «археологическая летопись» системы. Астрономы давно предполагали, что галактики собираются в течение длительных периодов времени, когда приходят более мелкие звездные группы и расчленяются большим телом, в результате чего некоторые звезды выбрасываются на далекие орбиты. Но команда UCI предлагает "обратную связь сверхновой" в качестве другого источника для целых 40 процентов этих звезд внешнего гало.
Ведущий автор Сиджи Ю, доктор философии UCI.D. кандидат физиков, сказал, что открытие стало возможным отчасти благодаря наличию нового мощного набора инструментов.
«Моделирование FIRE-2 позволяет нам создавать фильмы, в которых создается впечатление, что вы наблюдаете настоящую галактику», – отметила она. "Они показывают нам, что по мере вращения центра галактики пузырек, управляемый сверхновой, развивается, а звезды формируются на его краю. Похоже, что звезды выгоняют из центра."
Буллок сказал, что не ожидал увидеть такое расположение, потому что звезды представляют собой такие плотные, невероятно плотные шары, которые обычно не перемещаются относительно фона космоса. «Вместо этого мы наблюдаем, как газ проталкивается, – сказал он, – и этот газ впоследствии охлаждается и образует звезды на своем пути."
Исследователи заявили, что, хотя их выводы были сделаны на основе моделирования формирования, роста и развития галактик до наших дней, на самом деле существует довольно много наблюдательных свидетельств того, что звезды образуются при оттоке из галактических центров в их ореолы.
"На графиках, которые сравнивают данные миссии Европейского космического агентства Gaia, которая предоставляет трехмерную диаграмму скоростей звезд в Млечном Пути, с другими картами, показывающими звездную плотность и металличность, мы можем видеть структуры, подобные тем, которые образуются от истекающих звезд. в наших симуляциях ", – сказал Ю.
Баллок добавил, что зрелые, более тяжелые, богатые металлами звезды, такие как наше Солнце, вращаются вокруг центра галактики с предсказуемой скоростью и траекторией. Но звезды с низкой металличностью, которые подверглись меньшему количеству поколений термоядерного синтеза, чем наше Солнце, можно увидеть вращающимися в противоположном направлении.
Он сказал, что за время жизни галактики количество звезд, образовавшихся в пузырях сверхновых, невелико, около 2 процентов.
Но в те периоды истории галактик, когда вспышки звездообразования быстро набирают обороты, до 20 процентов звезд формируются таким образом.
«Есть несколько текущих проектов, посвященных галактикам, которые сейчас считаются очень« звездообразованными », – сказал Юй. "Некоторые звезды в этих наблюдениях также выглядят подозрительно, как будто их выбросило из центра."
В этом проекте, в котором участвовали астрономы из Калифорнийского университета в Дэвисе, Калифорнийского университета в Сан-Диего, Пенсильванского университета, Института Флэтайрон, Техасского университета в Остине, Лаборатории реактивного движения НАСА, Калифорнийского технологического института и Северо-Западного университета, Национальный научный фонд и Фонд Хейзинг-Саймонса.