新的计算机模拟帮助揭示螺旋星系的手臂是如何形成的

螺旋星系的手臂是如何形成的

强大的新计算机模拟允许天文学家了解星系形式和生存的螺旋臂。这些模拟表明,由于巨型分子云 - 星形成区域或苗圃在星系中常见的影响,武器出现。引入模拟中,云充当“Perturbers”并且足以不仅启动螺旋臂的形成,而且不仅可以无限期地维持它们。在该框架中,从一种这种模拟中,超过1亿“恒星颗粒”形成螺旋星系的熟悉形状。信誉:Thiago Ize&Chris Johnson(科学计算和成像学院)

使用新的计算机模拟以遵循多达1亿“恒星颗粒”的动作,作为重力和其他天体物理力量雕刻成熟悉的银河形状,研究人员揭示了对螺旋星系的武器的新洞察力。

剑桥,马萨诸塞州——螺旋星系是宇宙中最美丽、最上镜的居民之一。我们自己的银河系是一个螺旋。我们的太阳系和地球就在它的一条丝状臂的附近。接近银河系的近70%的星系都是螺旋状的。

但是,尽管它们有着共同的形状,像我们这样的星系是如何得到并保持它们特有的臂的,这在天体物理学中已经被证明是一个持久的谜。螺旋星系的旋臂是如何形成的?它们会随时间变化吗?

随着研究人员利用强大的新计算机模拟来跟踪多达1亿个“恒星粒子”的运动,这些问题和其他问题的答案现在成为焦点,因为重力和其他天体物理力量将它们塑造成熟悉的星系形状。来自威斯康辛-麦迪逊大学和哈佛-史密森天体物理中心的一组研究人员报告说,模拟似乎解决了长期存在的关于盘状星系中旋臂的起源和生命历史的问题。


全动画是螺旋星系如何得到他们的手臂。

“我们首次展示了恒星螺旋臂的第一次没有瞬态特征,如几十年所声称,”UW-Madison Astrophysicist Elena d'Onghia表示,他带领新的研究以及哈佛同事Mark Vogelsberger和Lars Hernquist。

Vogelsberger补充说:“螺旋臂是自我延续的,持久的,而且惊人地长寿。”

磁盘星系中标志性螺旋臂的起源和命运已被天体物理学家争论数十年,有两个理论占主导地位。一个人抱着胳膊来到随着时间的推移。第二个和广泛持有的理论是,构成武器的材料 - 恒星,气体和灰尘 - 受到重力和堵塞的差异的影响,就像高峰时段的汽车一样,长时间维持手臂。

新结果在两大理论之间落在某处,并建议武器在巨型分子云 - 星形形成区域或苗圃中常见的影响,首先出现在星系中常见的苗条。引入模拟中,云充当“Perturbers”并且足以不仅启动螺旋臂的形成,而且不仅可以无限期地维持它们。

“我们发现它们正在形成旋臂,”D’onghia解释说。“过去的理论认为,这些武器会随着扰动的消除而消失,但我们看到(一旦形成)这些武器会自我延续,即使扰动被消除。这证明,一旦这些旋臂穿过这些云层生成,它们就可以通过重力的影响独立存在,即使在扰动不再存在的极端情况下。”

新的研究建模独立磁盘星系,不受其他附近的星系或物体的影响。最近的一些研究探讨了螺旋星系与紧密邻居(例如附近的矮星系)的可能性使其手臂从卫星银河系上拉在其邻居的盘上。

根据Vogelsberger和Hernquist,新模拟可用于重新诠释观察数据,观察高密度分子云以及重力地引起空间的“孔”作为驱动螺旋星系的特征臂的形成机制。

该团队的研究发表于3月20日的Astrophysical Journal,可在线获得

出版物:Elena d'Onghia,等,“磁盘星系中的自我延期螺旋臂”,2013,APJ 766 34;DOI:10.1088 / 0004-637X / 766 / 1/34

PDF研究报告:盘状星系中自我延续的旋臂

图片:Thiago Ize&Chris Johnson(科学计算和成像学院)

1条评论关于“新的计算机模拟帮助揭示螺旋星系的手臂是如何形成的”

  1. 我只是看不到计算机模拟如何帮助任何人。垃圾在垃圾出来,电脑没有获得知识或为自己思考,他们被编程或告诉该怎么做以及最终产出应该是什么。就像调查1600人一样,并试图将其等同于3.5亿人的意见。不是很准确,但我想如果你想相信它,那么它一定是真的。数学不撒谎,但是,垃圾结果在垃圾出局..

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