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Auriga项目有助于发现银河的历史

时间:2021-10-22 11:55:06 来源:

模拟图像的合成。(左)大约100亿年前银河环境的预计气体密度。描绘了在中心向主星系供养的丝状气体结构。(中)今天对气体盘的鸟瞰图。细腻的螺旋状图案清晰可见。(右)当前同一气体盘的侧视图。冷气显示为蓝色,热气显示为绿色,热气显示为红色。

一组科学家使用德国的Hornet和SuperMUC超级计算机以及最新的代码,帮助发现了银河系的历史。

成千上万的处理器,数TB的数据和数月的计算时间已经帮助德国的一组研究人员创建了有史以来最大的,最高分辨率的银河系模拟,例如我们的银河系。

由海德堡科学研究所的罗伯特·格兰德(Robert Grand)博士领导,Auriga项目的工作发表在《皇家天文学会月刊》杂志上。

天文学家通过望远镜和模拟研究我们自己的星系和其他星系,以拼凑它们的结构和历史。

像银河系这样的旋涡星系被认为包含数十亿颗恒星,以及大量的气体和尘埃。

螺旋形很常见,中心有一个巨大的黑洞,周围是凸起的老恒星,手臂向外弯曲,在那里发现了
相对较年轻的恒星,例如太阳。宇宙历史上的一个关键问题。

巨大的尺度范围(恒星是星系的组成部分,每个星系的质量比它们组成的星系小约一万亿倍),以及涉及的复杂物理学,对于任何计算机模型都提出了巨大的挑战。

该团队使用德国的Hornet和SuperMUC超级计算机以及最新的代码,以高分辨率运行了30个模拟,以非常高分辨率运行了6个模拟,持续了几个月。

大爆炸之后的5亿年,暗物质密度集中在后来的银河系上。红色,蓝色和黄色表示低,中和高密度区域。

该代码包括迄今为止最全面的物理模型之一。它包括诸如重力,恒星形成,气体的流体动力学,超新星爆炸等现象,以及首次渗透到星际介质(恒星之间的气体和尘埃)的磁场。

在模拟中,黑洞也不断增加,以它们周围的气体为食,并向更广阔的星系释放能量。

Grand博士和他的团队对模拟结果感到高兴。“ Auriga项目的结果是,天文学家现在将能够使用我们的工作来获取大量信息,例如卫星星系的属性以及在银河系晕圈中发现的非常古老的恒星。”

研究小组还发现了这些较小的星系的影响,在某些情况下,它可能在其历史的早期螺旋成一个较大的星系,而这一过程可能会产生大的螺旋盘。格兰德博
士补充说:“要使螺旋星系不断发展壮大,它需要在其边缘周围大量供应新鲜的恒星形成气体-轻轻地旋入我们星系的较小,富含气体的星系就可以提供这样的精确效果。”

现在,科学家将把Auriga项目工作的结果与来自盖亚(Gaia)任务等天文台的调查数据相结合,以更好地了解合并和碰撞如何像我们自己一样塑造星系。

出版物:罗伯特·J·格兰德(Robert J.J. Grand)等人,“ Auriga项目:跨宇宙时间的圆盘星系的性质和形成机制”,MNRAS(2017)467(1):179-207; DOI:10.1093 / mnras / stx071


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