这是迄今为止最详细、最雄心勃勃的太空模拟之一。想象一下宇宙:早期宇宙时代的138亿年里,超过200亿个暗物质粒子、恒星、星系、超大质量黑洞、气体和磁场都在相互作用。现在,再试着想象去将其中的一小部分被塞进一个你屏幕大小的盒子里。 由Passant Rabie 2019年11月8日,存档于《天文学与星象》 这正是哈佛-史密森天体物理中心的一组科学家所做的。利用新的计算机模拟技术,该团队已经重建了一片2.3亿光年远的空间。虽然他们不能回顾过去,但这个模拟可能是下一个最好的事情——让天体物理学家能够观察到数千个星系早期演化中前所未有的细节。 图解:位于后发座的NGC 4414是一个典型的漩涡星系,直径55,000光年,距离6,520万光年。图片来源:哈伯太空望远镜NASA/ESA。 目前他们的工作已经初见成效。他们最初的观测结果发表在《皇家天文学会月刊》上,揭示了宇宙气体的流动如何塑造了像我们星系的这样的恒星结构。 迪伦·纳尔逊是马克斯·普朗克天体物理研究所的博士后研究员,也是新研究“解释为什么'逆’这个模拟宇宙如此特别”的作者之一。 “与其他盒子里的宇宙相比,TNG50能够捕捉到非常小的细节,这让我们能够看到和探索星系本身的内部属性,”纳尔逊说。TNG50使天体物理学家首次能够在大空间范围内探索数千个星系。它还以惊人的细节再现了星系之间的所有动态相互作用。模拟显示了像我们银河系一样的圆盘星系是如何形成它们的形状的。早期宇宙中环绕星系的气体云是混乱和动荡的,气体通过能量的爆炸从星系中流出。当气体向外流动时,其中的一部分最终会在数百万年的时间里落入星系。 晕尺度气体的拓扑结构围绕着一个单一的TNG50系统流动,该系统的质量与特定类型的星系相似。 在模拟中,研究小组观察了气体是如何通过特定的路径流入和流出的,并在星系中的特定位置定居下来,然后在那里为恒星的形成提供燃料。 “结果,新恒星的诞生和积累使得它们围绕星系中心的轨道类似于圆和椭圆。”迪伦说,“这意味着,最终随着时间的推移,星系的恒星形状变得越来越像圆盘。”这是一个出乎意料的结果,“我们很感兴趣,因为这些方面的模拟根本不是'放进去的’,而是自然产生的。” 图解:吸积是天体通过引力“吸引”和“积累”周围物质的过程。吸积过程广泛存在于恒星形成、星周盘、行星形成、双星系统、活动星系核、伽玛射线暴等过程中。吸积在天体物理学中是比核聚变等其他能源更高效的产能方式。例如发生在黑洞或中子星周围的吸积过程能够将被吸积物质静质量能的10%以上转化为辐射的能量。由于被吸积的物质往往具有角动量,因此会形成吸积盘。 通过进一步观察这个“盒子里的宇宙”,研究小组将更好地了解银河系早期恒星是如何形成的——以及我们的星系本身是如何形成其结构的。迪伦说:“这个模拟系统包含了大约100个类似银河系的星系,它的分辨率意味着我们可以研究银河系中的恒星是如何跨越宇宙时间进行组合的。”“毫无疑问,TNG50将为银河系考古学中令人困惑的问题提供一些有趣的答案。” 相关知识 质量和年龄不同的恒星,有着不同的内部结构,恒星结构模型叙述恒星的详细结构,要能预测详细的光度、分类和演化。 参考资料 1.WJ百科全书 2.天文学名词 3. 别的柱子- inverse 如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除 转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处 翻译:天文志愿文章组-别的柱子 审核:天文志愿文章组- 终审:天文志愿文章组-PN结 排版:天文志愿文章组-零度星系 美观:天文志愿文章组- 参考资料 1.WJ百科全书 2.天文学名词 3.原文来自: https://www./article/60776-universe-simulation-reveals-galactic-evolution 本文由天文志愿文章组-别的柱子翻译自inverse的作品,如有相关内容侵权,请于三十日以内联系运营者删除。 注意:所有信息数据庞大,难免出现错误,还请各位读者海涵以及欢迎斧正。 结束,感谢您的阅读与关注全文排版:天文在线(零度星系) 转载请取得授权,并注意保持完整性和注明出处 浩瀚宇宙无限宽广 穹苍之美尽收眼底 |
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