Kun sekoitat kahvia tai teetä kermaa, pysyykö pyörre samana vai muuttuuko se, kun se pyörii kupillissasi? Kun galaksit muodostuvat ja pyöriä, liikkeet ja pyörteet voivat tosiasiallisesti aiheuttaa tähtien liikkumisen galaksissa. Pitkäaikaisen tieteellisen uskomuksen mukaan tähdillä on taipumus hengailla galaksin samassa yleisessä osassa, missä ne alun perin muodostuivat. Mutta jotkut astrofysiikot ovat viime aikoina kyseenalaistaneet, onko tämä totta, ja nyt uudet simulaatiot osoittavat, että ainakin oman Linnunradan kaltaisissa galakseissa tähtien kuten aurinko voi kulkeutua suuria matkoja. Jos tämä on totta, se voi muuttaa koko käsityksen siitä, että galakseissa on niin kutsuttuja asuttavia vyöhykkeitä - jotka edistävät elämää paremmin kuin muut alueet.
"Näkemyksemme asutettavan alueen laajuudesta perustuu osittain ajatukseen, että tiettyjä elämän kannalta välttämättömiä kemiallisia elementtejä on saatavana joillakin galaksin levyn osilla, mutta ei muilla", kertoi Rok RoÅ¡kar, vuoden 2008 tähtitieteen tohtoriopiskelija. Washingtonin yliopisto. "Jos tähdet muuttuvat, silloin vyöhyke ei voi olla paikallaan oleva paikka."
RoÅ¡kar on johtava kirjoittaja simulaatioiden tuloksia kuvaavalle paperille, joka julkaistiin Astrophysical Journal Letters -sivun 10. syyskuuta ilmestyneessä lehdessä. Jos ajatus asumiskelpoisesta alueesta ei kestä, se muuttaa tutkijoiden käsitystä siitä, missä ja miten elämä voi kehittyä galaksissa, hän sanoi.
Tutkijat käyttivät yli 100 000 tunnin tietokoneaikaa UW-tietokoneklusterissa ja supertietokoneessa Teksasin yliopistossa, ja simulaatiot galaksilevyn muodostumisesta ja evoluutiosta materiaalista, joka oli pyörtyneet 4 miljardia vuotta suuren iskun jälkeen. Katso simulointivideo.
Simulaatiot alkavat olosuhteilla noin 9 miljardia vuotta sitten, kun galaksiamme levyn materiaali oli suurelta osin koonnut yhteen, mutta varsinainen levyn muodostuminen ei ollut vielä alkanut. Tutkijat asettivat perusparametrit matkimaan Linnunradan kehitystä siihen pisteeseen, mutta antoi sitten simuloidulle galaksille kehittyä yksinään.
Jos tähti galaksin kiertoradalla katkaisee kiertoradallaan galaksin keskustan ympärillä, tutkijat olettivat aikaisemmin, että tähden kiertorata muuttuu epätavallisemmaksi samalla tavalla, että auton pyörä voi muuttua heilumaan sen jälkeen, kun se osuu reikään. .
Uusissa simulaatioissa joidenkin tähtien kiertoradat saattavat kuitenkin olla suurempia tai pienempiä, mutta pysyvät silti hyvin pyöreinä massiivisen spiraaliaallon osumisen jälkeen. Aurinkomme kiertorata on melkein pyöreä, joten havaintojen mukaan sen muodostuessa 4,59 miljardia vuotta sitten (noin 50 miljoonaa vuotta ennen maapalloa) se olisi voinut olla joko lähempänä tai kauempana galaksin keskustasta, eikä puolivälissä kohti ulkoreuna missä se on nyt.
Vaeltavat tähdet auttavat myös selittämään pitkäaikaisen ongelman tähtien kemiallisessa sekoituksessa aurinkokuntamme läheisyydessä, jonka on jo kauan tiedettu olevan sekoittuneempi ja laimennetumpi kuin voisi odottaa, jos tähdet viettäisivät koko elämänsä siellä, missä syntyivät. Tuomalla tähtiä hyvin erilaisista lähtöpaikoista, auringon naapurustosta on tullut monimuotoisempi ja mielenkiintoisempi paikka, tutkijat sanoivat.
Havainnot perustuvat muutamiin simulaatiokerroksiin, mutta tutkijat suunnittelevat suorittavansa erilaisia simulaatioita, joilla on vaihtelevat fysikaaliset ominaisuudet erityyppisten galaktisten levyjen tuottamiseksi, ja sitten selvittämään, osoittavatko tähdet samanlaista kykyä siirtää suuria etäisyyksiä erityyppisissä levy galaksit.
Lähde: Washingtonin yliopisto
