Když mícháte smetanu v kávě nebo čaji, zůstane víření stejné nebo se změní, když se točí ve vašem šálku? Jak se galaxie vytvářejí a víří, pohyby a víry mohou ve skutečnosti způsobit pohyb hvězd v galaxii. Dlouhodobé vědecké přesvědčení si myslí, že hvězdy mají tendenci viset ve stejné obecné části galaxie, kde původně vznikaly. Někteří astrofyzici však nedávno zpochybnili, zda je to pravda, a nyní nové simulace ukazují, že přinejmenším v galaxiích podobných naší Mléčné dráze mohou hvězdy, jako je slunce, migrovat na velké vzdálenosti. Pokud je to pravda, mohlo by to změnit celou představu, že existují části galaxií - tzv. Obyvatelné zóny -, které více napomáhají podpoře života než jiné oblasti.
"Náš pohled na rozsah obyvatelné zóny je zčásti založen na myšlence, že určité chemické prvky nezbytné pro život jsou dostupné v některých částech disku galaxie, ale ne v jiných," řekl Rok RoÅ¡kar, doktorský student astronomie na University of Washington. "Pokud hvězdy migrují, pak tato zóna nemůže být stacionárním místem."
RoÅ¡kar je vedoucím autorem článku popisujícího výsledky simulací, publikovaného v 10. vydání Astrophysical Journal Letters. Pokud by myšlenka obytné zóny neobstála, vědci by změnili chápání toho, kde a jak by se život mohl vyvíjet v galaxii, řekl.
Vědci použili více než 100 000 hodin počítačového času na počítačovém clusteru UW a superpočítači na University of Texas a provedli simulace tvorby a vývoje disku galaxie z materiálu, který se společně po čtyřech miliardách let po velkém třesku otočil dohromady. Podívejte se na simulační video.
Simulace začínají podmínkami asi před 9 miliardami let poté, co se materiál pro disk naší galaxie z velké části shromáždil, ale skutečná tvorba disku ještě nezačala. Vědci nastavili základní parametry tak, aby napodobovaly vývoj Mléčné dráhy, ale pak nechali simulovanou galaxii vyvinout samu o sobě.
Pokud je hvězda na své oběžné dráze kolem středu galaxie zachycena spirálovým ramenem galaxie, vědci dříve předpokládali, že oběžné dráhy hvězdy by se staly nevyzpytatelnější stejným způsobem, že by se kolo automobilu mohlo stát kolísavé poté, co udeří na výmol .
V nových simulacích se však oběžné dráhy některých hvězd mohou zvětšovat nebo zmenšovat, ale po nárazu do obrovské spirálové vlny zůstanou stále velmi kruhové. Naše Slunce má téměř kruhovou oběžnou dráhu, takže nálezy znamenají, že když se vytvořilo před 4,59 miliardami let (asi 50 miliónů let před Zemí), mohlo to být buď blíže ke středu galaxie nebo dále od ní, spíše než do poloviny vnější okraj, kde je nyní.
Migrující hvězdy také pomáhají vysvětlit dlouhodobý problém v chemické směsi hvězd v sousedství naší sluneční soustavy, o které bylo dlouho známo, že je více smíšená a zředěná, než by se očekávalo, kdyby hvězdy celý život žily tam, kde se narodily. Vědci uvedli, že přiblížením hvězd z velmi odlišných výchozích míst se okolí Slunce stalo rozmanitějším a zajímavějším místem.
Nálezy jsou založeny na několika bězích simulací, ale vědci plánují spustit řadu simulací s měnícími se fyzikálními vlastnostmi, aby vytvořili různé druhy galaktických disků, a pak určují, zda hvězdy vykazují podobnou schopnost migrovat velké vzdálenosti v rámci různých typů diskové galaxie.
Zdroj: University of Washington
