Теоретики з Каліфорнійського університету в Санта-Крус (США) і Цюріхського університету (Швейцарія) змоделювали освіта масивної спіральної галактики з перемичкою.

Основою розрахунків стала стандартна космологічна модель ΛCDM, в якій розглядаються «звичайна» баріонів матерія, темна матерія і темна енергія. Подібні обчислення, зрозуміло, виконувалися і раніше, але їх результати нікого не влаштовували: віртуальні спіральні галактики отримували надто компактні диски і надлишок «старих» зірок в центральній області. Крім того, модельні об'єкти відходили від спостережуваного співвідношення Туллі – Фішера, яке пов'язує їх масу з амплітудою кривої обертання – графіка, який відзначає залежність орбітальної швидкості зірок і газу від відстані до центру галактики.

Коли точність розрахунків зросла, а до одного з найважливіших їх елементів – спалахів наднових, які сприяють видаленню речовини з центру галактик, – стали ставитися більш уважно, частина проблем була вирішена. З'явилися реалістичні моделі дискових галактик з нечітко вираженими спіральними рукавами і швидко спадають кривими обертання, проте конструювати розвинені спіралі з великими дисками і пологими кривими обертання, аналогічні Чумацькому Шляху, фахівці так і не навчилися.

У позаминулому році американо-швейцарська наукова група цілком успішно змоделювала освіта карликової галактики без балджа. Нову роботу можна розцінювати як повторення цього результату на більш високому рівні складності із збільшеним до 18,6 млн кількістю частинок, що припадають на газ, темну матерію і зірки. За трудомісткі обчислення відповідали суперкомп'ютери Cray XT5, встановлений у Швейцарському національному суперкомп'ютерному центрі, та Pleiades, що належить НАСА.

У статті, опублікованій в Astrophysical Journal, вчені розглядають тільки кінцевий стан модельного об'єкта – масивної спіральної галактики з перемичкою.

Диск і балджа змодельованої галактики (зверху) і Чумацького Шляху. Зображення нашої Галактики підготовлено за даними Two Micron All Sky Survey.

Отримана спіральна галактика, як повідомляється, має правдоподібну криву обертання зі швидкістю, поступово спадає на 60-кілопарсековой дистанції; крім того, крива добре узгоджується з реконструкцією, виконаною для Чумацького Шляху за даними спостережень блакитних зірок горизонтальної гілки. Загальна зоряна маса галактики складає 3,9 • 1010 сонячних (відповідний показник Чумацького Шляху – (4,9-5,5) • 1010 сонячних мас), а відношення маси нейтрального водню до зіркової, рівне 0,049, еквівалентно середнього значення, яке було визначено в огляді GALEX Arecibo SDSS Survey. Розрахункова швидкість формування зірок (1,1 сонячної маси в рік) також можна порівняти з тією, що була розрахована для Галактики з використанням даних «Спітцера».

Таким чином, модель вже зараз дозволяє створювати близькі структурні аналоги Чумацького Шляху. У найближчому майбутньому автори планують змінити початкові умови, що стосуються об'єднань з іншими галактиками. Нинішній варіант моделі передбачає малособитійную історію злиттів на пізніх стадіях еволюції, а вчені хочуть з'ясувати, як на характеристиках відображаються більш інтенсивні – і типові для спіральних галактик – зовнішні взаємодії.

За матеріалами: compulenta.ru.

Tweet