Fizikçiler Süpergalaktik Düzlemin mevcut olmayan sarmal gökadaları hakkındaki soruyu yanıtlıyor

Astrofizikçiler, kendi Samanyolumuz gibi sarmal galaksilerin, yerel evrenimizin Süpergalaktik Düzlem adı verilen bir kısmında neden büyük ölçüde eksik olduğuna dair bir cevap bulduklarını söylüyorlar.

Süpergalaktik Düzlem, Samanyolu galaksimizin de içinde bulunduğu, yaklaşık bir milyar ışıkyılı boyunca uzanan devasa, düzleştirilmiş bir yapıdır.

Düzlem parlak eliptik gökadalarla doluyken, sarmal kolları olan parlak disk gökadalar dikkat çekici derecede azdır.

Şimdi, Birleşik Krallık’taki Durham Üniversitesi ve Finlandiya’daki Helsinki Üniversitesi’nin ortak liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, Düzlem’in içinde ve dışında bulunan zıt ortamlardan dolayı eliptik ve disk gökadaların farklı dağılımlarının doğal olarak ortaya çıktığını söylüyor.

Süpergalaktik Düzlemde bulunan yoğun galaksi kümelerinde galaksiler, diğer galaksilerle sık sık etkileşim ve birleşme yaşarlar. Bu, sarmal gökadaları eliptik gökadalara (görünürde iç yapısı veya sarmal kolları olmayan pürüzsüz gökadalar) dönüştürür ve süper kütleli kara deliklerin büyümesine yol açar.

Buna karşılık, Düzlem’den uzakta galaksiler göreceli izolasyon içinde gelişebilirler, bu da onların sarmal yapılarını korumalarına yardımcı olur.

Bulgular dergide yayınlandı Doğa Astronomi.

Samanyolu, birkaç büyük galaksi kümesini ve binlerce bireysel galaksiyi içeren Süpergalaktik Düzlem’in bir parçasıdır. Burada bulunan galaksilerin büyük çoğunluğu eliptik galaksilerdir.

Araştırma ekibi, evrenin ilk evrelerinden günümüze kadar 13,8 milyar yıl boyunca evrenin evrimini takip eden SIBELIUS (yerel evrenin ötesinde simülasyonlar) süper bilgisayar simülasyonunu kullandı.

Çoğu kozmolojik simülasyon, evrenin doğrudan gözlemlerle karşılaştırılamayan rastgele parçalarını dikkate alırken, SIBELIUS, Süpergalaktik Düzlem de dahil olmak üzere gözlemlenen yapıları tam olarak yeniden üretmeyi amaçlamaktadır. Son simülasyon, evrenimizin teleskoplar aracılığıyla gözlemlenmesiyle oldukça tutarlıdır.

Araştırma ortak yazarı, Durham Üniversitesi Hesaplamalı Kozmoloji Enstitüsü’nde Ogden Temel Fizik Profesörü olan Profesör Carlos Frenk şunları söyledi: “Süpergalaktik Düzlemdeki galaksilerin dağılımı gerçekten dikkat çekicidir.

“Bu nadirdir ancak tam bir anormallik değildir: simülasyonumuz, galaksilerin birleşmesiyle spirallerin eliptiklere dönüşmesi gibi galaksilerin oluşumunun ayrıntılı ayrıntılarını ortaya koyuyor.

“Ayrıca simülasyon, kütlesinin çoğunun soğuk karanlık madde olduğu fikrine dayanan standart evren modelimizin, Samanyolu’nun da bir parçası olduğu muhteşem yapı da dahil olmak üzere evrendeki en dikkat çekici yapıları yeniden üretebildiğini gösteriyor. ”

Yerel evrendeki sarmal ve eliptik gökadaların 1960’lardan beri bilinen tuhaf ayrılığı, ünlü kozmolog ve 2019 Nobel ödüllü Profesör Jim Peebles tarafından derlenen yakın tarihli “kozmik anormallikler” listesinde belirgin bir şekilde yer alıyor.

Durham Üniversitesi ve Helsinki Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan araştırma başyazarı Dr. Till Sawala şunları söyledi: “Şans eseri, geçen Aralık ayında Durham’da Jim Peebles onuruna düzenlenen bir sempozyuma davet edildim ve o da sorunu kendi makalesinde sundu. ders.

“Ve cevabı içerebilecek bir simülasyonu zaten tamamladığımızı fark ettim. Araştırmamız, galaksi evriminin bilinen mekanizmalarının bu eşsiz kozmik ortamda da çalıştığını gösteriyor.”

Süper bilgisayar simülasyonları, İngiltere’nin DiRAC Yüksek Performanslı Bilgi İşlem tesisi adına Durham Üniversitesi Hesaplamalı Kozmoloji Enstitüsü’nün barındırdığı Kozmoloji Makinesi (COSMA 8) süper bilgisayarında ve CSC’nin Finlandiya’daki Mahti süper bilgisayarında gerçekleştirildi.