Po raz pierwszy wyjaśniają, dlaczego galaktyki mają tak różne kształty – Enseñame de Ciencia

Jeśli jesteś pasjonatem astronomii, prawdopodobnie w pewnym momencie zastanawiałeś się, dlaczego nasza galaktyka ma charakterystyczny płaski spiralny kształt i dlaczego istnieją inne galaktyki o innych kształtach, kolorach lub intensywności światła.

Astronomowie specjalizujący się w badaniu ewolucji galaktyk, tacy jak my, amatorzy, odkryli przyczynę polimorfizmu w galaktykach, w populacji i nie tylko, ale byli w stanie oszacować, w jaki sposób ewolucja nabiera ich kształtu i rozmiaru.

galaktyki

Galaktyki to zbiory gwiazd z ich układami słonecznymi, gazem i pyłem kosmicznym, które są połączone siłą grawitacji. Ta grupa elementów może krążyć wokół centrum (które może zawierać czarną dziurę lub nie).

Według klasyfikacji Edwina Hubble’a galaktyki mogą być spiralne, wąskie, pośrednie i nieregularne, soczewkowate i eliptyczne. Kształty te zostały zaktualizowane wraz z postępem technologicznym i dodano nowe kształty, takie jak galaktyki pierścieniowe.

Jak kształtują się galaktyki?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, naukowcy z Międzynarodowego Centrum Badań Radioastronomicznych (ICRAR) opublikowali niedawno artykuł, w którym informują, że znaleźli odpowiedź. Aby to osiągnąć, wykorzystali sztuczną inteligencję (AI).

Kilka lat temu astronomowie zauważyli, że pojedyncze galaktyki mają tendencję do przybierania kształtu spiralnego, ale galaktyki, które mają bliskich sąsiadów, czyli znajdują się wewnątrz gromady, mogą przybierać kształty eliptyczne lub soczewkowate.

Naukowcy donoszą, że galaktyki w gromadach wydają się gładsze, bez wyraźnych cech. Złożenie tych struktur we wszechświecie zmienia wiele rzeczy.

Uważają, że ramiona spiralne galaktyk są delikatne, więc jeśli galaktyki w gromadzie staną się bardziej gęste, mogą stracić zawarty w nich gaz. To powoduje, że tracą charakterystyczne ramiona i przyjmują soczewkowaty kształt.

Z drugiej strony, jeśli dwie galaktyki (na przykład dwie spirale) się połączą, mogą utworzyć znacznie większą galaktykę, ale o eliptycznym kształcie. Taki jest los naszej galaktyki, gdy łączy się ona z naszą sąsiadką Andromedą.

symulator orła

Aby przeprowadzić te złożone analizy, astronomowie wykorzystali symulator EAGLE, który jest przeznaczony do przeprowadzania kosmologicznych hydrodynamicznych symulacji powstawania i ewolucji galaktyk. Ten symulator obejmuje bardzo ważne aspekty, takie jak chłodzenie radiacyjne (utrata ciepła przez promieniowanie cieplne z obiektu), powstawanie gwiazd, ewolucja gwiazd, reakcje gwiazd, czarne dziury i energetyczne reakcje jąder galaktycznych.

Dzięki uwzględnieniu tych parametrów symulacje są w stanie odtworzyć właściwości gromad galaktyk, takie jak ewolucja ich mas i rozmiarów, natężenia i kolory światła, właściwości zimnego gazu, a nawet właściwości absorpcji i unikania wokół galaktyki .

Dzięki tym analizom naukowcom udało się określić związek między kształtem a gęstością galaktyk.

Badanie to zostało opublikowane w czasopiśmie Miesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.