kozmos.hr
  • Naslovnica
  • /
  • Svemir
  • /
  • Znanstvenici rekonstruirali drevnu patuljastu galaksiju koja se sudarila s Mliječnom stazom
Svemir

Znanstvenici rekonstruirali drevnu patuljastu galaksiju koja se sudarila s Mliječnom stazom

Orphan-Chenab Stream. Izvor: Rensselaer Polytechnic Institute.
objavljeno

Astrofizičari su po prvi put izračunali izvornu masu i veličinu patuljaste galaksije koja se nalazi u fragmentiranom stanju još od sudara s Mliječnom stazom prije nekoliko milijardi godina.

Patuljasta galaksija sudarila se s Mliječnom stazom

Rekonstrukcija izvorne patuljaste galaksije čije zvijezde još dan danas strujaju kroz Mliječnu stazu, pomaže  znanstvenicima u razumijevanju kako su nastale galaksije kao što je naša, kao i u potrazi za tamnom tvari u našoj galaksiji.

“Napravili smo simulacije koje se temelje na ovom velikom toku zvijezda te nas vraćaju unazad za nekoliko milijardi godina kako bismo mogli vidjeti stanje prije sudara s Mliječnom stazom”, rekla je Heidi Newberg, profesorica fizike, astrofizike i astronomije na Politehničkom institutu Rensselaer. “Sada imamo mjerenje koje se temelji na podacima i to je prvi veliki korak prema korištenju konkretnih informacija za pronalaženje tamne tvari u Mliječnoj stazi.”

Prije više milijardi godina, patuljasta galaksija i druge slične njoj u blizini Mliječne staze, bile su povučene u jednu veću galaksiju. Patuljasta galaksija spajala se s Mliječnom stazom, a njezine su zvijezde bile privučene tzv. “plimom”, istom vrstom diferencijalnih sila koje stvaraju plimu na Zemlji.

Sile plime i oseke su naposljetku izobličile i rastrgale patuljastu galaksiju, razvukavši njezine zvijezde u plimni tok koji je prošao kroz Mliječnu stazu. Takva spajanja plime i oseke prilično su uobičajena, a Newberg procjenjuje da “imigrantske” zvijezde apsorbirane u Mliječnu stazu čine većinu zvijezda u galaktičkom halou – sferičnom oblaku zvijezda koji okružuje spiralne krakove središnjeg diska. Pritom treba naglasiti da položaj i brzine zvijezda spomenutog plimnog toka sadrže informacije o gravitacijskom polju Mliječne staze.

Rekonstrukcija patuljaste galaksije

Rekonstrukcija patuljaste galaksije zahtijevala je kombiniranje podataka iz istraživanja zvijezda, fizike i Newbergovog distribuiranog superračunala [email protected] koje koristi 1,5 petaflopsa (mjera brzine računalne obrade) snage kućnih računala koju su donirali volonteri. Ova velika količina procesorske snage omogućuje simuliranje uništenja velikog broja patuljastih galaksija različitih oblika i veličina, kao i identifikaciju modela koji najbolje odgovara plimnoj struji zvijezda koju danas možemo vidjeti.

“Radi se o velikom problemu, a rješavamo ga izvođenjem desetaka tisuća različitih simulacija dok ne dobijemo onu koja se podudara sa stanjem na terenu. Ovo zahtijeva značajnu količinu računalne snage koju dobivamo zahvaljujući angažmanu volontera iz cijelog svijeta koji sudjeluju u [email protected] projektu”, dodala je Newberg. Newbergin tim procjenjuje ukupnu masu izvorne galaksije (čije zvijezde danas tvore tok Orphan-Chenab) na 2 x 107 puta veću od mase našeg Sunca.

Tamna tvar u Mliječnoj stazi

Unatoč tome, procjenjuje se da tek nešto više od 1% te mase čini obična materija poput zvijezda. Za ostatak se pretpostavlja da je riječ o tamnoj tvari koju, iako djeluje gravitacijskom silom, ne možemo vidjeti jer ne upija i ne odaje svjetlost. Postojanje tamne tvari objasnilo bi nesklad između gravitacijskog privlačenja mase tvari koju možemo vidjeti i daleko većeg privlačenja koje je potrebno da bi se objasnilo formiranje i kretanje galaksija.

Procjenjuje se da gravitacijsko privlačenje tamne tvari čini čak 85% materije u svemiru, a plimne struje zvijezda koje su pristigle zahvaljujući patuljastoj galaksiji mogle bi se koristiti za određivanje gdje se nalazi tamna tvar u Mliječnoj stazi.

Što je to gravitacijska anomalija Veliki atraktor?

Istraživanje produbljuje naše razumijevanje formiranja Mliječne staze

Istraživanje također otkriva da patuljsta galaksija koja je prethodila potoku Orphan-Chenab ima manju masu od trenutnih galaksija na periferiji Mliječne staze. U slučaju da se ova pretpostavka potvrdi, to bi moglo promijeniti naše razumijevanje oblikovanja zvjezdanih sustava te njihovo spajanja u veće galaksije.

Dr. Newberg nada se da će joj [email protected] pomoći u mjerenju više od samo jedne raspadnute patuljaste galaksije. U idealnom scenariju, moglo bi se istovremeno simulirati mnoge patuljaste galaksije i njihove orbite, uključujući i različita svojstva Mliječne staze. Takvu simulaciju otežavaju promjene svojstava naše galaksije tijekom više milijardi godina, razdoblje koje je također potrebno da bi se mala galaksija sudarila, rastrgala i naposljetku stvorila današnje plimne tokove.

“Pomno prateći putanju zvijezda privučenih u Mliječnu stazu, dr. Newberg i njezin tim grade širu sliku koja nam oživljava ne samo davno uništenu patuljastu galaksiju, već uz to baca i svjetlo na formiranje naše galaksije te objašnjava prirodu same materije”, rekao je Curt Breneman, dekan Rensselaerove škole znanosti.

Magellanov potok iznad Mliječne staze možda je 5 puta bliži nego što se mislilo

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Eric J. Mendelsohn et al, Estimate of the Mass and Radial Profile of the Orphan–Chenab Stream’s Dwarf-galaxy Progenitor Using [email protected]The Astrophysical Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac498a

Anonymus (18. veljače 2022.), Astronomers Use Distributed Supercomputer to Reconstruct Ancient Dwarf Galaxy, Sci-news.com (pristup 28. veljače 2022.)

Rensselaer Polytechnic Institute. “Ancient dwarf galaxy reconstructed with [email protected] volunteer computer.” ScienceDaily. ScienceDaily, 17 February 2022.

Martialay M. L. (17. veljače 2022.), Ancient dwarf galaxy reconstructed with [email protected] volunteer computer, Rensselaer Polytechnic Institute, Phys.org (pristup 28. veljače 2022.)

Anonymus (20. veljače 2022.), An ancient dwarf galaxy reconstructed with a volunteer computer [email protected], Archyde.com (pristup 28. veljače 2022.)

Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.