이미지 크레디트 : U of Chicago
시카고 대학 (University of Chicago?)이 이끄는 천체 물리학 자 Andrey Kravtsov는 은하가 어떻게 형성되는지에 대한 호의적 인 이론과 천문학 자들이 망원경에서 보는 것 사이의 난처한 모순을 해결했다.
천체 물리학 자들은 차가운 암흑 물질 이론이라고 불리는 빅뱅 이론의 확장에 의해 은하가 어떻게 형성되는지에 대한 이해를 바탕으로합니다. 이 후자의 이론에서, 작은 은하들은 충돌하고 합쳐져서 천문학 자들이 오늘날 하늘에서 볼 수있는 다른 종류의 거대하고 밝은 은하를 만들어내는 별 형성의 파열을 일으킨다. (암흑 물질은 우주의 전체 질량의 85 %가 망원경에서는 보이지 않지만 알 수없는 물질로 만들어졌지만, 은하에 대한 중력 효과를 측정 할 수 있다는 생각에서 유래했습니다.)
이 이론은 천체 물리학 자들이 최근 몇 년 동안 수집 한 일부 주요 데이터에 적합합니다. 불행하게도, 천체 물리학 자들이 몇 년 전에 슈퍼 컴퓨터 시뮬레이션을 실행했을 때, 그들은 예상보다 10 배나 더 많은 암흑 물질 위성, 즉 큰 은하를 도는 암흑 물질 덩어리로 끝났습니다.
“문제는 시뮬레이션이 은하 특성의 관측치와 일치하지 않는다는 것입니다. 프린스턴 대학의 천체 물리학 교수 인 데이비드 스 퍼겔 (David Spergel)은 말했다. "Andrey의 연구가 나타내는 것은이 문제에 대한 그럴듯한 해결책입니다."
Kravtsov와 그의 공동 연구자들은 천체 물리학 저널 7 월 10 일호에 실릴 논문에서 설명 할 새로운 슈퍼 컴퓨터 시뮬레이션의 잠재적 솔루션을 발견했습니다. “이 문제에 대한 해결책은 왜소 은하가 진화하는 방식 일 가능성이 있는가? 크라우트 소프는 큰 은하의 가장자리에 서식하는 작은 은하계를 언급했다.
일반적으로 천체 물리학 자들은 매우 작은 왜소 은하의 형성을 억제해야한다고 믿는다. 이것은 폭발적인 초신성 별의 1 세대가 계속해서 별을 형성하는 데 필요한 가스가 가열되고 배출 될 수 있기 때문입니다. 또한 약 120 억 년 전에 우주를 채우기 시작한 은하와 퀘이사의 자외선은 은하계 가스를 가열하여 왜소 은하에 대한 신선한 가스의 공급을 차단합니다.
시뮬레이션에서 Kravtsov는 우주 망원경 과학 연구소의 Oleg Gnedin 및 New Mexico State University의 Anatoly Klypin과 함께 오늘날 작은 왜소 은하가 과거에 더 방대하여 중력에 의해 가스를 수집 할 수 있음을 발견했습니다. 별을 형성하고 은하가되어야합니다.
“오늘날 다소 허약하고 빈약 한 것처럼 보이는 시스템은 영광스러운 날에 비교적 짧은 기간 동안 별을 형성 할 수 있습니까? 크라브 초프가 말했다. 급속한 대량 성장 후, 그들은 은하계와 은하계에서 강한 조력을 경험했을 때 대량의 질량을 잃었다.
이 은하계의 식인 풍습? 많은 식인종과 함께 오늘날에도 지속됩니다. 왜소은하는 더 큰 은하의 중력에서 궤도를 도는 위성이된다.
“태양을 둘러싸고있는 태양계의 행성들처럼, 우리 은하와 가장 가까운 이웃 인 안드로메다 은하는 약 12 개의 희미한 왜소로 둘러싸여 있습니까? 은하? 크라브 초프가 말했다. 이 물체들은 진화 이전에 은하수와 안드로메다의 중력에 의해 끌어 당겨졌다.
Kravtsov 팀은 고해상도로 시간 간격을두고 시뮬레이션을 분석했기 때문에 다른 사람들이 실패한 곳에서 시뮬레이션이 성공했습니다. 이를 통해 팀은 시뮬레이션에서 개별 객체의 진화를 추적 할 수있었습니다. 이것은 다소 어렵고 우주 시뮬레이션의 분석에서는 종종 이루어지지 않습니다. 그러나이 경우에 무슨 일이 일어나고 있는지 인식하고 결과를 얻는 것이 열쇠였습니까? 크라브 초프가 말했다.
그 결과 냉암 물질 시나리오가보다 견고한지면에 놓입니다. 과학자들은 왜소 은하의 이론과 관측 사이의 눈에 띄는 불일치를 없애기 위해 시나리오의 주요 신조와 암흑 물질 입자의 속성을 수정하려고 시도했습니다. 제안 된 수정으로 인해 해결 된 것보다 더 많은 문제가 발생했음을 알 수 있습니까? 크라브 초프가 말했다.
시뮬레이션은 Urbana-Champaign에있는 일리노이 대학교 (University of Illinois)의 국립 슈퍼 컴퓨터 응용 센터 (National Center for Supercomputer Applications)에서 수행되었으며, 국립 과학 재단 (National Science Foundation)과 국립 항공 우주국 (National Aeronautics and Space Administration)이 제공 한 보조금을 받았습니다.
원본 : 시카고 대학 뉴스 릴리스
