Όταν ανακατεύετε κρέμα στον καφέ ή το τσάι σας, ο στρόβιλος παραμένει ο ίδιος ή αλλάζει καθώς περιστρέφεται στο φλιτζάνι σας; Καθώς οι γαλαξίες σχηματίζονται και στροβιλίζονται, οι κινήσεις και οι νευρώσεις μπορούν στην πραγματικότητα να προκαλέσουν την κίνηση των αστεριών μέσα στον γαλαξία. Μια μακροχρόνια επιστημονική πεποίθηση υποστηρίζει ότι τα αστέρια τείνουν να κρέμονται στο ίδιο γενικό μέρος ενός γαλαξία όπου αρχικά σχηματίστηκαν. Ωστόσο, ορισμένοι αστροφυσικοί αμφισβήτησαν πρόσφατα αν αυτό είναι αλήθεια και τώρα νέες προσομοιώσεις δείχνουν ότι, τουλάχιστον σε γαλαξίες παρόμοιες με τον Γαλαξία μας, αστέρια όπως ο ήλιος μπορούν να μεταναστεύσουν σε μεγάλες αποστάσεις. Εάν αυτό ισχύει, θα μπορούσε να αλλάξει ολόκληρη την ιδέα ότι υπάρχουν τμήματα των γαλαξιών - οι λεγόμενες κατοικήσιμες ζώνες - που είναι πιο ευνοϊκές για τη στήριξη της ζωής από άλλες περιοχές.
«Η άποψή μας για την έκταση της κατοικήσιμης ζώνης βασίζεται εν μέρει στην ιδέα ότι ορισμένα χημικά στοιχεία που είναι απαραίτητα για τη ζωή είναι διαθέσιμα σε ορισμένα μέρη του δίσκου ενός γαλαξία αλλά όχι σε άλλα», δήλωσε ο Rok RoÅ¡kar, διδακτορικός φοιτητής της αστρονομίας στο το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον. "Εάν τα αστέρια μεταναστεύσουν, τότε αυτή η ζώνη δεν μπορεί να είναι σταθερή θέση."
Ο RoÅ¡kar είναι επικεφαλής συγγραφέας μιας εργασίας που περιγράφει τα ευρήματα από τις προσομοιώσεις, που δημοσιεύθηκαν στην έκδοση 10 Σεπτεμβρίου του Astrophysical Journal Letters. Εάν η ιδέα της κατοικήσιμης ζώνης δεν διατηρηθεί, θα άλλαζε την κατανόηση των επιστημόνων για το πού και πώς, η ζωή θα μπορούσε να εξελιχθεί σε έναν γαλαξία, είπε.
Χρησιμοποιώντας περισσότερες από 100.000 ώρες χρόνου υπολογιστή σε ένα σύμπλεγμα υπολογιστών UW και έναν υπερυπολογιστή στο Πανεπιστήμιο του Τέξας, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν προσομοιώσεις του σχηματισμού και της εξέλιξης ενός δίσκου γαλαξίας από υλικό που είχε στροβιλιστεί μαζί 4 δισεκατομμύρια χρόνια μετά το big bang. Παρακολουθήστε ένα βίντεο προσομοίωσης.
Οι προσομοιώσεις ξεκινούν με συνθήκες πριν από περίπου 9 δισεκατομμύρια χρόνια, αφού το υλικό του δίσκου του γαλαξία μας είχε συγκεντρωθεί σε μεγάλο βαθμό, αλλά ο πραγματικός σχηματισμός δίσκου δεν είχε ξεκινήσει ακόμη. Οι επιστήμονες έθεσαν βασικές παραμέτρους για να μιμηθούν την ανάπτυξη του Γαλαξία μέχρι εκείνου του σημείου, αλλά στη συνέχεια αφήνουν τον προσομοιωμένο γαλαξία να εξελιχθεί μόνος του.
Εάν ένα αστέρι, κατά τη διάρκεια της τροχιάς του γύρω από το κέντρο του γαλαξία, αναχαιτιστεί από έναν σπειροειδή βραχίονα του γαλαξία, οι επιστήμονες είχαν προηγουμένως υποθέσει ότι η τροχιά του αστεριού θα γινόταν πιο ασταθής με τον ίδιο τρόπο που ο τροχός ενός αυτοκινήτου θα μπορούσε να γίνει ασταθής αφού χτυπήσει μια λακκούβα .
Ωστόσο, στις νέες προσομοιώσεις οι τροχιές ορισμένων αστεριών μπορεί να γίνουν μεγαλύτερες ή μικρότερες, αλλά εξακολουθούν να παραμένουν πολύ κυκλικές μετά το χτύπημα του μαζικού σπειροειδούς κύματος. Ο ήλιος μας έχει σχεδόν κυκλική τροχιά, οπότε τα ευρήματα σημαίνουν ότι όταν σχηματίστηκε πριν από 4,59 δισεκατομμύρια χρόνια (περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια πριν από τη Γη), θα μπορούσε να ήταν είτε πιο κοντά ή πιο μακριά από το κέντρο του γαλαξία, παρά στη μέση το εξωτερικό άκρο που είναι τώρα.
Τα μεταναστευτικά αστέρια βοηθούν επίσης στην εξήγηση ενός μακροχρόνιου προβλήματος στο χημικό μείγμα αστεριών στη γειτονιά του ηλιακού μας συστήματος, το οποίο από καιρό ήταν γνωστό ότι είναι πιο αναμεμιγμένο και αραιωμένο από ό, τι θα περίμενε κανείς αν τα αστέρια πέρασαν ολόκληρη τη ζωή τους όπου γεννήθηκαν. Φέρνοντας αστέρια από πολύ διαφορετικές τοποθεσίες εκκίνησης, η γειτονιά του ήλιου έχει γίνει ένα πιο διαφορετικό και ενδιαφέρον μέρος, ανέφεραν οι ερευνητές.
Τα ευρήματα βασίζονται σε μερικές δοκιμές των προσομοιώσεων, αλλά οι επιστήμονες σχεδιάζουν να εκτελέσουν μια σειρά προσομοιώσεων με διαφορετικές φυσικές ιδιότητες για να δημιουργήσουν διαφορετικά είδη γαλαξιακών δίσκων και, στη συνέχεια, να προσδιορίσουν εάν τα αστέρια παρουσιάζουν παρόμοια ικανότητα να μεταναστεύσουν μεγάλες αποστάσεις σε διαφορετικούς τύπους γαλαξίες δίσκων.
Πηγή: Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον
