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天体物理学家揭示了为什么星系形成的浪涌发生在星系碰撞时

模拟两个碰撞的'Antennae'星系的框架。在这里,星系在第一次遭遇后被重新塑造。高分辨率允许天体物理学家探索最小的细节。在压缩湍流的作用下,恒星形成在最密集的区域(黄色和红色)。这里的恒星形成比我们的银河系这样的普通星系更有效。图片来源:F。Renaud / CEA-Sap。天体物理学家使用典型星系合并的计算机模拟来证明碰撞改变了星系中银河系气体中湍流的性质,导致恒星形成的激增。利用最先进的计算机模拟,法国天体物理学家团队首次解释了一个长期存在的谜团:为什么在星系碰撞时会发生恒星形成的激增(所谓的“星爆”)。由法国巴黎附近的AIM研究所的Florent Renaud领导的科学家们在给皇家天文学会月刊通告的一封信中公布了他们的结果。当星系内的气体变得足够致密以便通常在万有引力作用下形成时,恒星形成。然而,当星系合并时,这增加了它们产生气体的随机运动产生的湍流涡旋,这应该阻碍气体的坍塌。直观地说,这种湍流应该减缓甚至关闭恒星的形成,但实际上天文学家观察到相反的情况。新模拟是使用欧洲最强大的两台超级计算机进行的。该团队模拟了一个像我们银河系和两个相互碰撞的天线星系的星系(参见例如这些物体的哈勃太空望远镜图像)。对于银河系类星系,天体物理学家在超级计算机居里使用了1200万小时的时间,运行了12个月,以模拟30万光年的条件。对于天线式系统,科学家们使用超级计算机SuperMUC覆盖600,000光年。这次他们在8个月的时间内需要800万小时的计算时间。凭借这些巨大的计算资源,团队能够非常详细地对系统进行建模,调查细节,这些细节只是光年的一小部分。通过模拟天线碰撞和合并对材料的影响比之前尝试的任何东西少1000倍,并将其与银河系模型进行比较,Florent和他的团队能够证明碰撞改变了银河系气体中湍流的性质。气体不是旋转而是进入压缩更可能的状态。因此,当两个星系碰撞时,会产生过多的致密气体,这些气体会坍缩成恒星 - 两个星系都会发生爆炸。弗洛伦特评论说:“这是我们对恒星形成的理解向前迈出的一大步,这一点只有通过计算能力的类似主要和平行进步才能实现。这些系统正在帮助我们更加详细地揭示星系及其内容的本质,帮助天文学家慢慢组装完整的历史。“出版物:Florent Renaud等人,”星际爆发由星系间潮汐和星际压缩湍流引发,“MNRAS (2014年7月21日)442(1):L33-L37; doi:10.1093 / mnrasl / slu050 PDF研究复制:星际间潮汐和星际压缩湍流引发的星爆:资料来源:皇家天文学会图:F. Renaud / CEA-Sap。

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