Tín dụng hình ảnh: U của Chicago
Các nhà vật lý thiên văn do Đại học Chicago, ông Kra Kravtsov dẫn đầu đã giải quyết một mâu thuẫn đáng xấu hổ giữa một lý thuyết được ưa chuộng về cách các thiên hà hình thành và những gì các nhà thiên văn nhìn thấy trong kính viễn vọng của họ.
Các nhà vật lý thiên văn dựa trên sự hiểu biết của họ về cách các thiên hà hình thành trên một phần mở rộng của lý thuyết vụ nổ lớn gọi là lý thuyết vật chất tối lạnh. Trong lý thuyết thứ hai này, các thiên hà nhỏ va chạm và hợp nhất, tạo ra các vụ nổ hình thành sao tạo ra các loại thiên hà to lớn và sáng chói khác nhau mà các nhà thiên văn nhìn thấy trên bầu trời ngày nay. (Vật chất tối lấy tên từ ý tưởng rằng 85 phần trăm tổng khối lượng của vũ trụ được tạo thành từ vật chất không xác định là vô hình đối với kính viễn vọng, nhưng có thể đo được hiệu ứng hấp dẫn trên các thiên hà phát sáng.)
Lý thuyết này phù hợp với một số dữ liệu chính mà các nhà vật lý thiên văn đã thu thập trong những năm gần đây. Thật không may, khi các nhà vật lý thiên văn chạy các mô phỏng siêu máy tính vài năm trước, họ đã kết thúc với các vệ tinh vật chất tối gấp 10 lần - các khối vật chất tối quay quanh một thiên hà lớn hơn họ mong đợi.
? Vấn đề là các mô phỏng không khớp với các quan sát thuộc tính của thiên hà,? David Spergel, giáo sư vật lý thiên văn tại Đại học Princeton cho biết. "Những gì công việc của đại diện cho là một giải pháp rất hợp lý cho vấn đề này.
Kravtsov và các cộng tác viên của ông đã tìm ra giải pháp tiềm năng trong các mô phỏng siêu máy tính mới mà họ sẽ mô tả trong một bài báo sẽ xuất hiện trong số ra ngày 10 tháng 7 của Tạp chí Vật lý thiên văn. ? Giải pháp cho vấn đề có thể nằm ở cách các thiên hà lùn phát triển ,? Kravtsov nói, đề cập đến các thiên hà nhỏ sống ở rìa của các thiên hà lớn.
Nhìn chung, các nhà vật lý thiên văn tin rằng sự hình thành của các thiên hà lùn rất nhỏ nên bị triệt tiêu. Điều này là do khí cần thiết cho sự hình thành liên tục của các ngôi sao có thể được làm nóng và trục xuất bởi thế hệ sao siêu sao nổ đầu tiên. Ngoài ra, bức xạ cực tím từ các thiên hà và quasar bắt đầu lấp đầy vũ trụ khoảng 12 tỷ năm trước làm nóng khí liên ngân hà, ngừng cung cấp khí tươi cho các thiên hà lùn.
Trong các mô phỏng, Kravtsov, cùng với Oleg Gnedin của Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian và Anatoly Klypin của Đại học bang New Mexico, đã phát hiện ra rằng một số thiên hà lùn nhỏ ngày nay đã lớn hơn và có thể thu thập khí gas một cách nghiêm trọng trong quá khứ. cần hình thành sao và trở thành thiên hà.
? Các hệ thống xuất hiện khá yếu và thiếu máu ngày nay có thể, trong thời kỳ huy hoàng của chúng, hình thành các ngôi sao trong một khoảng thời gian tương đối ngắn ,? Kravtsov nói. ? Sau một thời gian tăng trưởng nhanh chóng, chúng đã mất phần lớn khối lượng khi chúng trải qua các lực thủy triều mạnh từ thiên hà chủ của chúng và các thiên hà khác bao quanh chúng.?
Thiên hà này? Ăn thịt người? vẫn tồn tại ngay cả ngày nay, với nhiều người? ăn thịt người? các thiên hà lùn trở thành các vệ tinh quay quanh trong lực hấp dẫn của các thiên hà lớn hơn.
Giống như các hành tinh trong hệ mặt trời bao quanh mặt trời, dải ngân hà của chúng ta và thiên hà láng giềng gần nhất của nó, thiên hà Andromeda, được bao quanh bởi khoảng một chục người lùn? các thiên hà ,? Kravtsov nói. ? Những vật thể này bị kéo vào bởi lực hấp dẫn của Dải Ngân hà và Andromeda một thời gian trước trong quá trình tiến hóa của chúng.
Các mô phỏng đã thành công khi những người khác thất bại vì nhóm của Kravtsov đã phân tích các mô phỏng được đặt cách nhau theo thời gian ở độ phân giải cao. Điều này cho phép nhóm nghiên cứu theo dõi sự tiến hóa của các đối tượng riêng lẻ trong các mô phỏng. ? Điều này khá khó khăn và thường không được thực hiện trong các phân tích mô phỏng vũ trụ. Nhưng trong trường hợp này, đó là chìa khóa để nhận ra những gì đang xảy ra và nhận được kết quả ,? Kravtsov nói.
Kết quả đặt kịch bản vật chất tối lạnh trên mặt đất vững chắc hơn. Các nhà khoa học đã cố gắng sửa đổi các nguyên lý chính của kịch bản và tính chất của các hạt vật chất tối để loại bỏ sự khác biệt rõ ràng giữa lý thuyết và quan sát các thiên hà lùn. ? Hóa ra các sửa đổi được đề xuất đã đưa ra nhiều vấn đề hơn những gì họ đã giải quyết ,? Kravtsov nói.
Các mô phỏng đã được thực hiện tại Trung tâm Ứng dụng Siêu máy tính Quốc gia, Đại học Illinois tại Urbana-Champaign, với các khoản tài trợ do Quỹ Khoa học Quốc gia và Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia cung cấp.
Nguồn gốc: Tin tức Đại học Chicago
