16 juni 2024

Evolutie van sterrenstelsels (eindelijk) zeer accuraat nagebootst

simulated dwarf galaxy

Een gesimuleerd dwergstelsel van een half miljard jaar na de oerknal. Magenta staat voor koel gas, groen is warm gas en rood is heet gas. Klik hier voor een filmpje. credit: Hopkins et al. 2013.

Een aantal astronomen en computerexperts hebben een manier gevonden om computermodellen van de evolutie van sterrenstelsels veel preciezer te maken dan voorheen. De laatste decennia hebben astronomen sterrenstelsels gesimuleerd door de volgende basisingrediënten te mengen: zwaartekracht, gas, chemie en de evolutie van het universum.Helaas zijn de resultaten van deze modellen niet bijster realistisch. Het gas uit deze modellen koelt namelijk snel af en wordt vrijwel helemaal omgezet in sterren. In werkelijkheid wordt slechts 1 tot 10 procent van het gas omgezet in sterren. Dat betekent dat sterrenstelsels bij oudere computermodellen veel zwaarder uitpakken dan dat ze in werkelijkheid zijn. Maar wat is dan het ontbrekende ingrediënt bij deze modellen? Wel, dat is een proces dat stellaire feedback wordt genoemd. Hierbij zorgt de straling van sterren ervoor dat het omringende gas wordt verhit. Als gevolg hiervan gaat het gas sneller bewegen en wordt het ongeschikt voor stervorming. Daarnaast zorgen supernova-explosies ervoor dat een deel van het gas het sterrenstelsel wordt uitgeblazen.

Simulated spiral galaxy

Een gesimuleerd spiraalstelsel van een paar miljard jaar na de oerknal. Blauwe gebieden zijn jonge sterrenclusters die het omringende gas hebben weggeblazen. Klik hier voor een filmpje. credit: Hopkins et al. 2013.

Hoewel astronomen al lang op de hoogte zijn van dit proces, zijn ze niet in staat geweest om het een plaats te geven in de modellen. Wat ze ook probeerden: sterrenstelsels werden steeds veel te zwaar. De enige manier om het resultaat van zo’n model realistisch te maken, is door handmatig het grootste deel van het gas uit het model te verwijderen.Die tijd is gelukkig voorbij. Na jaren van onderzoek hebben astronomen en computerexperts nu een model ontwikkelt waarbij stellaire feedback waarheidsgetrouw wordt weergegeven. Dit model wordt FIRE genoemd – Feedback In Realistic Environments. De resultaten van het model zijn bemoedigend. Eindelijk worden realistische sterrenstelsels gevormd, zonder dat handmatig moet worden ingegrepen. Er wordt een realistisch aantal supernova-explosies gevormd en deze blazen grote hoeveelheden gas het sterrenstelsel uit – net als in het echt. Daarnaast is het aantal sterren dat gevormd wordt waarheidsgetrouw, evenals de massa van de sterrenstelsels.

Een volledig rapport kan hier gelezen worden. Bron: Universe Today.

Share

Speak Your Mind

*