Астрофизики из Северо-Западного университета на днях опубликовали результаты своего долгосрочного исследования. Ученые говорят, что выводы их работы однозначны: около 50% материи, из которой состоим все мы и всё, что нас окружает, происходит из далеких галактик. Речь идет об обычной материи, не темной или какой-то еще. Это касается не только Земли или Солнечной системы, но и всей галактики Млечный Путь. Так что, образно говоря, все мы — дети Вселенной.
Астрофизики в своей работе использовали суперкомпьютер, на котором моделировалось развитие галактик и отдельных звездных систем. В результате выяснилось, что в процессе формирования галактики активно обмениваются материей. Да, этот процесс занимает сотни миллионов, миллиарды лет, но он идет. Одна из причин такого обмена — взрыв Сверхновых, когда вещество перебрасывается из одной галактики в другую или другие галактики, преодолевая порой миллионы световых лет.
«Если учесть то количество „внешней“ материи, которая является нашей частью, нас можно называть межгалактическими путешественниками или даже галактическими иммигрантами», — заявил Даниэль Англес-Алкасар, участник команды проекта, сотрудник CIERA (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics. Он также говорит о том, что значительная часть Млечного Пути когда-то была составляющей других галактик, но затем, преодолев тысячи световых лет межгалактического пространства, попала к нам.
Как известно, галактики отстоят друг от друга на значительном даже по космическим меркам расстояниях. Так что, если даже предположить, что скорость перемещения материи в пространстве составляет несколько сотен километров в секунду, миграция материи занимает десятки, сотни миллионов или даже миллиарды лет. Участники исследования говорят, что результаты проекта изменили их представление о формировании галактик после Большого Взрыва.
Разрабатывать модели развития Вселенной участникам проекта помогали их коллеги из FIRE (“Feedback In Realistic Environments”), еще одного проекта, который занимается разработкой математического аппарата для моделирования эволюции Вселенной. В результате ученые получили возможность наблюдать за предполагаемыми событиями, отстоящими от нас на миллиарды лет, в виде визуальной модели. Таким же образом специалисты вели наблюдение за перемещением материи из галактики и в галактику. В ходе исследования были задействованы мощности суперкомпьютера, эквивалентные нескольким миллионам часов беспрерывных вычислений.
«Нового в нашем проекте то, что мы теперь знаем — половина объема всей материи, которая нас окружает и из которой мы состоим, включая Землю и Солнечную систему — пришла сюда из далеких галактик, расположенных в миллионах световых лет», — заявил глава проекта.
Процесс обмена материей оказался довольно сложным, причем часто газ уходил из небольших галактик к более крупным, где эта материя становилась частью процесса звездообразования. Иногда «галактический ветер» помогал галактикам быстро увеличиваться в размерах, и тогда они вырастали в два раза.
«В ходе моделирования мы смогли отследить развитие галактик, подобных Млечному Пути, и определить, где звезды формировались из „родной“ материи, а где — из материи, пришедшей из другой галактики», — сообщил Англес-Алькасар.
Ученые удивились тому, насколько все процессы во Вселенной оказались взаимосвязанными, и насколько активно взаимодействуют друг с другом бесконечно далекие, как могло бы показаться, объекты. Теперь наука получила новые данные, которые помогут несколько модифицировать представление о формировании галактик и групп галактик. Правда, прежде, чем перекраивать что-либо, необходимо получить надежные доказательства того, что моделирование отображает реальное положение вещей. Для того, чтобы сделать это, команда проекта намерена сотрудничать с представителями команды телескопа Хаббл.
Само исследование поддерживают такие организации, как NASA, NSF, CIERA. Речь идет как о финансовой, материальной, так и информационной поддержке. Более подробно о результатах изучения формирования галактик можно узнать здесь.
