Исследователи смоделировали межзвездную среду галактик, учитывая влияние пыли, излучения и молекулярного водорода. Об этом они пишут в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Полученные результаты позволили провести симуляцию Млечного Пути.
Какие процессы необходимо учитывать для симуляции формирования галактик?
Образованием и эволюцией галактик управляет целый комплекс взаимодействий между различными физическими процессами: гравитацией, охлаждением газа, образованием звезд, вспышками сверхновых, излучением, аккрецией черных дыр, магнитными полями, космическими лучами и тому подобное. Это предполагает, что для моделей формирования галактики необходимо непоследовательного моделирование всех этих механизмов.
Впрочем, задача усложняется из-за того, что все эти процессы происходят на разных масштабах. Например, приток газа в галактику определяется крупномасштабным распределением вещества Вселенной, а скорость охлаждения газа зависит от местной плотности газа, температуры и металичности, которые в свою очередь руководствуются процессами образования звезд и увлечения металлов в галактических ветрах. Современные симуляции способны охватывать и объединять широкий спектр свойств галактики. Хотя они достаточно хорошо воспроизводят их глобальные свойства, они не учитывают структуры звездных областей малого масштаба, и создаются с относительно низким разрешением.
Какое исследование провели ученые?
Исследователи решили смоделировать процессы, влияющие на межзвездную среду галактик. Они учли влияние излучения, пыли и молекулярной химии. Модель отражает реалистичные процессы охлаждения и нагрева газа, происходящие при низких температурах в среде. Ученые проверили свою модель в симуляции развития Млечного Пути.
Это позволило подтвердить, что воздействие излучения на темпы формирования звезд является умеренным в галактиках с низкой поверхностной плотностью газа, таких как наша. Симуляция показала, что за год в Млечном Пути рождается 2-3 солнечных массы звезд, что подтверждается наблюдениями. Впрочем, излучение звезд резко меняет фазовую структуру межзвездной среды, влияя на распределение теплого и холодного материала в нем.
Таким образом, модель исследователей хорошо подходит для симуляции формирования галактик, позволяют изучить их в деталях.