Raziskovalci želijo razumeti, kako regije "kozmičnega spleta" vplivajo na obnašanje galaksij

30. januar 2024 (Nanowerk novice) Raziskovalci na Univerzi v Kansasu upajo, da bodo bolje razumeli zapletene mehanizme v ozadju evolucije galaksij, ki med svojo življenjsko dobo potujejo skozi »kozmično mrežo« različnih okolij. Gregory Rudnick, profesor fizike in astronomije na KU, vodi ekipo, ki je pred kratkim pridobila 375,000 $ nepovratnih sredstev Nacionalne znanstvene fundacije za preučevanje "vsebnosti plina in lastnosti nastajanja zvezd v galaksijah", ki se spreminjajo glede na to, kje se gibljejo skozi kozmos. "Glavni cilj tega projekta je razumeti vpliv okoljskih dejavnikov na transformacijo galaksij," je dejal Rudnick. »V vesolju so galaksije razporejene v neenakomerni porazdelitvi, za katero so značilne različne gostote. Te galaksije se združujejo v velike grozde, ki obsegajo na stotine do tisoče galaksij, pa tudi v manjše skupine, ki jih sestavlja več deset do sto galaksij.« Poleg tega so lahko galaksije del podolgovatih nitastih struktur ali pa lahko prebivajo v izoliranem stanju v regijah vesolja z manjšo gostoto, je dejal. Računalniška simulacija tega, kako so videti plin in zvezde v jati galaksij, ki poudarja, kako so jate galaksij vdelane v kozmično mrežo filamentov. Na barvnih slikah intenziteta in barva slike predstavljata gostoto in temperaturo plina. Te slike prikazujejo zaporedno povečavo galaksije, vdelane v žarilno nitko. Če gremo v nasprotni smeri urinega kazalca od zgoraj desno, lestvice predstavljajo dolžine 3.3 milijona svetlobnih let, 3.3 milijona svetlobnih let, 330 tisoč svetlobnih let, 33 tisoč svetlobnih let. Slika spodaj desno prikazuje zvezde v galaksijah v tej simulirani kopici, pri čemer lestvica ustreza 330 tisoč svetlobnim letom. Program WISESize bo uporabil opazovanja za merjenje prostorske porazdelitve plina in zvezd v galaksijah, ko se premikajo skozi kozmično mrežo, ki prežema bližnje vesolje. S primerjavo s simulacijami, kot so prikazane tukaj, bodo Rudnick in sodelavci lahko ugotovili, kako kozmični splet spreminja galaksije. (Slika: Yannick Bahé) Prejšnja prizadevanja so bila osredotočena predvsem na primerjavo galaksij v jatah in skupinah s tistimi v regijah z najmanjšo gostoto vesolja, imenovanih "polje". Te študije so zanemarile avtocesto filamentov, ki povezujejo najgostejša območja. Rudnickova ekipa bo preučila celoten dinamični razpon gostot v vesolju, tako da se bo osredotočila na to, kako se galaksije odzivajo na okolje v filamentih, ki jih usmerjajo proti galaktičnim skupinam in v jate galaksij, pri čemer spreminjajo razvoj galaksij na poti. "Galaksije sledijo poti v te filamente in prvič izkusijo gosto okolje, preden napredujejo v skupine in grozde," je dejal Rudnick. »Preučevanje galaksij v filamentih nam omogoča, da preučimo začetna srečanja galaksij z gostim okoljem. Večina galaksij vstopi v 'urbana središča' jat, to stori vzdolž teh 'superavtocest', pri čemer le minimalno število ubere podeželske poti, ki jih pripeljejo v jate in skupine, ne da bi pri tem veliko vplivale na svojo okolico. Medtem ko so filamenti podobni meddržavnim avtocestam, so te manj prometne poti v gosto naseljena območja podobne analogiji vožnje po podeželskih cestah v Kansasu za dostop do meja mesta. Galaksije lahko obstajajo v filamentih ali pa so v skupinah, ki prebivajo v filamentih kot kroglice na vrvici. Dejansko večina galaksij v vesolju obstaja znotraj skupin. Zato bomo z našo študijo hkrati pridobili vpogled v pojav okoljskih učinkov na galaksije in v to, kako se galaksije obnašajo v regijah, kjer jih najpogosteje najdemo, v filamentih in skupinah.« Ključni poudarek študije bo, kako razmere v teh filamentih, poljih, skupinah in jatah galaksij spreminjajo "barionski cikel" plinov znotraj in okoli galaksij. Vsaka kozmična soseska spremeni obnašanje plina v in okoli galaksij in lahko celo vpliva na najgostejši molekularni plin, iz katerega nastanejo zvezde. Motnje v tem barionskem ciklu lahko torej povečajo ali ovirajo proizvodnjo novih zvezd. Nedavno je zvezno poročilo astronomske skupnosti za določitev astronomskih raziskovalnih ciljev za 2020-a - raziskava Astro2020 Decadal - označilo razumevanje barionskega cikla za ključno znanstveno temo v prihodnjem desetletju. »Prostor med galaksijami vsebuje plin. Dejansko je večina atomov v vesolju v tem plinu in ta plin se lahko kopiči na galaksijah,« je dejal Rudnick. »Ta medgalaktični plin se spremeni v zvezde, čeprav je učinkovitost tega procesa razmeroma nizka, saj le majhen odstotek prispeva k nastanku zvezd. Večino izženejo v obliki močnih vetrov. Nekateri od teh vetrov izstopijo v vesolje, kar imenujemo odtoki, drugi pa se reciklirajo in se vrnejo. Ta neprekinjen cikel kopičenja, recikliranja in odtokov se imenuje barionski cikel. Galaksije je mogoče konceptualizirati kot motorje za obdelavo barionov, ki črpajo plin iz medgalaktičnega medija in del tega pretvarjajo v zvezde. Zvezde pa postanejo supernove in proizvajajo težje elemente. Del plina se odpihne v vesolje in tvori galaktični vodnjak, ki na koncu pade nazaj v galaksijo.« Rudnick pa je dejal, da ko galaksije naletijo na gosto okolje, lahko doživijo pritisk, ki ga povzroči njihov prehod skozi okoliški plin, ta pritisk pa lahko posledično zmoti barionski cikel bodisi z aktivnim odstranjevanjem plina iz galaksije bodisi s prikrajšanjem galaksije za njeno prihodnost. oskrba s plinom. Dejansko lahko galaksije v središčih jat ugotovijo, da je njihova moč ustvarjanja zvezd ugasnila, ko se jim odstrani zaloga plina. "Motnja vpliva na vnos in izgon plina v galaksijah, kar vodi do sprememb v njihovih procesih nastajanja zvezd," je dejal. "Čeprav lahko pride do začasnega povečanja nastajanja zvezd, v skoraj vseh primerih to sčasoma povzroči upad nastajanja zvezd." Rudnickovi sodelavci na KU bodo vključevali podiplomske študente, kot je Kim Conger, katerih delo je pomagalo oblikovati predlog nepovratnih sredstev, skupaj z dodiplomskimi raziskovalci. Njegova soprimarna raziskovalka Rose Finn, profesorica fizike in astronomije na Siena College, bo tudi zaposlovala in usposabljala študente. Raziskovalci bodo uporabili nize astronomskih podatkov, kot so DESI Legacy Survey, WISE in GALEX slikanje približno 14,000 galaksij. Dodatna nova opazovanja bo izvedlo osebje v obeh kampusih z 0.7-metrskim teleskopom Planawave v Sieni, da bi pridobili nove slike galaksij, opremljenih s filtrom po meri, ki ga je mogoče kupiti prek donacije.  

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64545.php