Teadlased püüavad mõista, kuidas "kosmilise võrgu" piirkonnad mõjutavad galaktikate käitumist

30. jaanuar 2024 (Nanowerki uudised) Kansase ülikooli teadlased loodavad paremini mõista galaktikate evolutsiooni taga olevaid keerulisi mehhanisme, mis liiguvad oma eluea jooksul läbi erinevate keskkondade "kosmilise võrgu". Gregory Rudnick, KU füüsika ja astronoomia professor, juhib meeskonda, kes teenis hiljuti riiklikult teadusfondilt 375,000 XNUMX dollari suuruse stipendiumi, et uurida galaktikate gaasisisaldust ja tähetekke omadusi, mida muudetakse sõltuvalt sellest, kus nad läbi galaktikate liiguvad. kosmos. "Selle projekti esmane eesmärk on mõista keskkonnategurite mõju galaktikate transformatsioonile, " ütles Rudnick. "Universumis on galaktikad levinud ebaühtlases jaotuses, mida iseloomustavad erinevad tihedused. Need galaktikad koonduvad suurteks parvedeks, mis koosnevad sadadest kuni tuhandetest galaktikatest, aga ka väiksemateks rühmadeks, mis koosnevad kümnetest kuni sadadest galaktikatest. Lisaks võivad galaktikad olla osa piklikest filamentstruktuuridest või nad võivad asuda isoleeritud olekus universumi madalama tihedusega piirkondades, ütles ta. Arvutisimulatsioon selle kohta, kuidas gaas ja tähed galaktikaparves välja näevad, rõhutades, kuidas galaktikate parved on põimitud kosmilisse filamentide võrku. Värvilistel piltidel kujutavad kujutise intensiivsus ja värvus gaasi tihedust ja temperatuuri. Need joonised näitavad hõõgniidi sisseehitatud galaktika järjestikuseid suumimisi. Ülevalt paremalt vastupäeva liikudes tähistavad skaalaribad pikkusi 3.3 miljonit valgusaastat, 3.3 miljonit valgusaastat, 330 tuhat valgusaastat, 33 tuhat valgusaastat. Paremal all olev pilt näitab selle simuleeritud parve galaktikate tähti, mille skaala riba vastab 330 tuhandele valgusaastale. Programm WISESize kasutab vaatlusi, et mõõta gaasi ja tähtede ruumilist jaotust galaktikates, kui nad liiguvad läbi lähedalasuvat universumit läbistava kosmilise võrgu. Võrreldes siin näidatud simulatsioonidega, saavad Rudnick ja kaastöötajad kindlaks teha, kuidas kosmiline võrk galaktikaid muudab. (Pilt: Yannick Bahé) Varasemad jõupingutused keskendusid peamiselt galaktikate võrdlemisele parvedes ja rühmades universumi madalaima tihedusega piirkondade galaktikate võrdlemisele, mida nimetatakse "väljaks". Need uuringud jätsid tähelepanuta kõige tihedamaid piirkondi ühendavate filamentide kiirteed. Rudnicki meeskond võtab arvesse universumi tiheduste täielikku dünaamilist ulatust, keskendudes sellele, kuidas galaktikad reageerivad keskkonnale filamentides, mis suunavad nad galaktikate rühmade ja galaktikaparvede poole, muutes galaktikate arengut teel. "Galaktikad järgivad teed nendesse filamentidesse, kogedes esimest korda tihedat keskkonda, enne kui nad arenevad rühmadeks ja klastriteks," ütles Rudnick. "Galaktikate uurimine filamentides võimaldab meil uurida galaktikate esmaseid kohtumisi tiheda keskkonnaga. Enamik galaktikaid, mis sisenevad parvede "linnakeskustesse", teevad seda mööda neid "superkiirteid", kusjuures ainult minimaalne arv liigub maapiirkondade marsruute, mis viib nad parvedesse ja rühmadesse, ilma nende ümbrusega palju suhtlemata. Kui hõõgniidid sarnanevad osariikidevaheliste maanteedega, siis need vähem läbitud marsruudid tihedatesse piirkondadesse on sarnased Kansase maateedel sõitmisega linnapiiridele pääsemiseks. Galaktikad võivad eksisteerida filamentidena või rühmadena, mis paiknevad filamentides nagu helmed nööril. Tõepoolest, enamik universumi galaktikaid eksisteerib rühmades. Seetõttu saame oma uuringuga samaaegselt ülevaate nii galaktikate keskkonnamõjude algusest kui ka sellest, kuidas galaktikad käituvad piirkondades, kus neid kõige sagedamini leidub, filamentides ja rühmades. Uuringu keskmes on see, kuidas nendes galaktikate filamentides, väljades, rühmades ja klastrites olevad tingimused muudavad galaktikate sees ja nende ümber gaaside "barüonitsüklit". Iga kosmiline naabruskond muudab gaasi käitumist galaktikates ja nende ümber ning võib isegi mõjutada kõige tihedamat molekulaarset gaasi, millest tähed moodustuvad. Selle barüonitsükli katkestused võivad seega kas kiirendada või takistada uute tähtede tootmist. Hiljuti avaldas astronoomiakogukond föderaalses aruandes 2020. aastate astronoomiliste teadusuuringute eesmärkide püstitamiseks – Astro2020 Decadali uuringus – barüonitsükli mõistmist järgmise kümnendi teaduse võtmeteemaks. "Galaktikatevaheline ruum sisaldab gaasi. Tõepoolest, enamik universumi aatomeid on selles gaasis ja see gaas võib koguneda galaktikatesse, ”ütles Rudnick. "See galaktikatevaheline gaas muutub tähtedeks, kuigi selle protsessi efektiivsus on suhteliselt madal, vaid väike protsent aitab kaasa tähtede tekkele. Suurem osa väljub suurte tuulte näol. Mõned neist tuultest väljuvad kosmosesse, mida nimetatakse väljavooluks, samas kui teised võetakse ringlusse ja naasevad. Seda pidevat lisandumise, ringlussevõtu ja väljavoolu tsüklit nimetatakse barüonitsükliks. Galaktikaid võib kujutada barüone töötlevate mootoritena, mis tõmbavad galaktikatevahelisest keskkonnast gaasi ja muudavad osa sellest tähtedeks. Tähed omakorda lähevad supernoovaks, tekitades raskemaid elemente. Osa gaasist puhutakse kosmosesse, moodustades galaktilise purskkaevu, mis lõpuks kukub tagasi galaktikasse. Rudnick ütles aga, et kui galaktikad puutuvad kokku tiheda keskkonnaga, võivad nad kogeda survet, mis on põhjustatud nende läbimisest ümbritsevast gaasist ja see rõhk võib omakorda häirida barüonitsüklit, eemaldades aktiivselt galaktikast gaasi või jättes galaktika tulevikust ilma. gaasivarustus. Tõepoolest, parvede keskustes võivad galaktikad leida oma tähtede loomise võimsuse kaduma, kui nende gaasivarustus kaob. "Häire mõjutab gaasi sissevõtmist ja väljutamist galaktikate poolt, põhjustades muutusi nende tähetekke protsessides," ütles ta. "Kuigi tähtede teke võib ajutiselt suureneda, põhjustab see peaaegu kõigil juhtudel lõpuks tähtede moodustumise vähenemise." Rudnicki kaastöötajate hulka KU-s kuuluvad kraadiõppurid nagu Kim Conger, kelle töö aitas kujundada stipendiumiettepanekut, ja bakalaureuseõppe teadlased. Tema kaas-uurija Rose Finn, Siena kolledži füüsika- ja astronoomiaprofessor, hakkab samuti õpilasi tööle võtma ja koolitama. Teadlased kasutavad umbes 14,000 XNUMX galaktika astronoomilisi andmekogumeid, nagu DESI Legacy Survey, WISE ja GALEX. Mõlema ülikoolilinnaku töötajad viivad läbi täiendavaid uusi vaatlusi, kasutades Siena 0.7-meetrist Planewave'i teleskoopi, et saada uusi kujutisi galaktikate kohta, mis on varustatud kohandatud filtriga, mida ostetakse toetuse kaudu.  

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64545.php