Художественная концепция Млечного Пути. Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.
Астрофизики говорят, что нашли ответ на вопрос, почему спиральные галактики, такие как наш Млечный Путь, практически отсутствуют в части нашей локальной вселенной, называемой Сверхгалактической плоскостью.
Сверхгалактическая плоскость — это огромная плоская структура, простирающаяся почти на миллиард световых лет в поперечнике, в которую встроена наша собственная галактика Млечный Путь.
В то время как Плоскость изобилует яркими эллиптическими галактиками, ярких дисковых галактик со спиральными рукавами заметно мало.
Теперь международная группа исследователей под руководством Даремского университета (Великобритания) и Хельсинкского университета (Финляндия) утверждает, что различное распределение эллиптических и дисковых галактик возникает естественным образом из-за контрастной среды внутри и снаружи Плана.
В плотных скоплениях галактик, обнаруженных на Сверхгалактической плоскости, галактики часто взаимодействуют и сливаются с другими галактиками. Это превращает спиральные галактики в эллиптические галактики — гладкие галактики без видимой внутренней структуры или спиральных рукавов — и приводит к росту сверхмассивных черных дыр.
Напротив, вдали от Плана галактики могут развиваться в относительной изоляции, что помогает им сохранять свою спиральную структуру.
Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Это изображение, показывающее эллиптическую галактику (слева) и спиральную галактику (справа), включает ближний инфракрасный свет космического телескопа Джеймса Уэбба, а также ультрафиолетовый и видимый свет космического телескопа Хаббл. Авторы и права: НАСА, ЕКА, ККА, Роджер Виндхорст (АГУ), Уильям Кил (Университет Алабамы), Стюарт Уайт (Университет Мельбурна), команда JWST PEARLS, Алисса Пэган (STScI).
Млечный Путь является частью Сверхгалактической плоскости, которая содержит несколько массивных скоплений галактик и тысячи отдельных галактик. Подавляющее большинство найденных здесь галактик — эллиптические галактики.
Исследовательская группа использовала суперкомпьютерное моделирование SIBELIUS (моделирование за пределами локальной вселенной), которое отслеживает эволюцию Вселенной на протяжении 13,8 миллиардов лет от ранней Вселенной до наших дней.
В то время как большинство космологических симуляций рассматривают случайные участки Вселенной, которые невозможно напрямую сравнить с наблюдениями, SIBELIUS стремится точно воспроизвести наблюдаемые структуры, включая Сверхгалактическую плоскость. Окончательное моделирование удивительно согласуется с наблюдениями за нашей Вселенной через телескопы.
Соавтор исследования профессор Карлос Френк, профессор фундаментальной физики Огдена из Института вычислительной космологии Даремского университета, сказал: «Распределение галактик в сверхгалактической плоскости действительно примечательно.
«Это редкая, но не полная аномалия: наше моделирование раскрывает интимные детали формирования галактик, такие как трансформация спиралей в эллиптические в результате слияния галактик.
«Кроме того, моделирование показывает, что наша стандартная модель Вселенной, основанная на идее о том, что большая часть ее массы представляет собой холодную темную материю, может воспроизводить самые замечательные структуры во Вселенной, включая впечатляющую структуру, частью которой является Млечный Путь. »
Распределение самых ярких галактик в локальной Вселенной, наблюдаемое в обзоре 2MASS (левая панель) и воспроизведенное в моделировании SIBELIUS (правая панель). На обеих панелях показаны проекции в сверхгалактических координатах с точностью до 100 мегапарсек (Мпк). Почти вертикальная пустая полоса представляет собой область неба, скрытую за нашей галактикой Млечный Путь. Моделирование точно воспроизводит структуры, наблюдаемые в локальной вселенной. Фото: доктор Тилль Савала.
Своеобразное разделение спиральных и эллиптических галактик в локальной Вселенной, о котором известно с 1960-х годов, занимает видное место в недавнем списке «космических аномалий», составленном известным космологом и лауреатом Нобелевской премии 2019 года профессором Джимом Пиблсом.
Ведущий автор исследования д-р Тилль Савала, научный сотрудник Даремского университета и Хельсинкского университета, сказал: «Совершенно случайно меня пригласили на симпозиум в честь Джима Пиблза в декабре прошлого года в Дареме, где он представил эту проблему в своей работе. лекция.
«И я понял, что мы уже завершили моделирование, которое может содержать ответ. Наши исследования показывают, что известные механизмы эволюции галактик также работают в этой уникальной космической среде».
Суперкомпьютерное моделирование было выполнено на суперкомпьютере Cosmology Machine (COSMA 8), размещенном в Институте вычислительной космологии Даремского университета от имени британского центра высокопроизводительных вычислений DiRAC, и на суперкомпьютере CSC Mahti в Финляндии.
Информация от: Даремским университетом
