_ Dezvăluirea formării primele galaxii

Folosind simulări de hidrodinamică a radiațiilor tridimensionale de înaltă rezoluție și un model de fizică detaliat al supernovelor rulat pe supercalculatoare, o echipă de cercetare condusă de Dr. Ke-Jung Chen de la Institutul de Astronomie și Astrofizică, Academia Sinica (ASIAA) a dezvăluit că proprietățile fizice ale primelor galaxii sunt determinate critic de masele primelor stele. Studiul lor este publicat în The Astrophysical Journal.

Zoriile cosmice sunt preconizate a fi început la aproximativ 200–400 de milioane de ani după Big Bang, marcând sfârșitul evurilor întunecate cosmice cu iluminarea primelor stele. (stele Pop III) și galaxii. Bazat pe cosmologia modernă, ansamblul ierarhic al halourilor de materie întunecată (DM) asigură puțuri gravitaționale care facilitează formarea gazelor primordiale, dând naștere primelor stele în cadrul mini halourilor DM cu mase de aproximativ 1 milion de mase solare.

În urma apariției primelor stele, injectarea de radiații, metale și masă din aceste stele și supernovele lor declanșează un proces de transformare, evoluând universul timpuriu simplu într-o stare de complexitate crescândă. Zorii cosmici simbolizează a doua fază de tranziție după Big Bang. Cu toate acestea, tranziția crucială de la primele stele individuale la formarea primelor galaxii rămâne un puzzle central în astrofizica modernă.

Când halourile DM ating mase de aproximativ 1 miliard de mase solare prin ansamblul ierarhic al formării structurii, ele devin suficient de masive pentru a susține cicluri succesive de naștere și explozie stelare. Aceasta marchează apariția primelor galaxii, deoarece acestea pot menține formarea stelelor fără a pierde tot combustibilul pentru mediul intergalactic.

Formarea acestor prime galaxii nu este influențată doar de evoluția DM, ci și de fizica descurajantă a gazelor. Feedback chimic, radiativ și mecanic complex de la primele stele și supernovele lor au jucat un rol crucial în formarea populațiilor stelare din primele galaxii.

Rezolvând această problemă semnificativă, dr. Ke-Jung Chen a condus explozia. grup în utilizarea supercalculatoarelor puternice pentru a efectua simulări de radiație-hidrodinamică 3D de înaltă rezoluție, încorporând fizica detaliată a supernovelor pentru a modela formarea primelor galaxii.

Rezultatele lor arată că proprietățile fizice ale primelor galaxii sunt determinate de masele primelor stele. Supernovele din primele stele masive produc mai multe metale, influențând gazul primordial prin răcirea acestuia și permițând formarea de stele cu masă mică.

Spre deosebire de marea structură spirală a Căii noastre Lactee, aceste prime galaxii prezintă neregulate. forme fără suport de rotație. În regiunile lor centrale, se pot forma câteva sute până la câteva mii de stele de a doua generație (stelele Pop II). Metalicitatea gazului din primele galaxii a fost îmbogățită la aproximativ 0,01 metalicitate solară.

Simulările sugerează, de asemenea, că primele stele nu au fost o componentă predominantă a majorității primelor galaxii, deoarece gazul din halourile masive era de obicei poluate de metale din alte supernove Pop III în timpul adunării ierarhice înainte de a se prăbuși în stele curate.

Aceste primele galaxii sunt considerate reperul zorilor cosmici, iar detectarea lor directă în univers este un obiectiv semnificativ pentru James. Telescopul spațial Webb (JWST) și viitoarele telescoape terestre de 30 de metri. Această descoperire oferă o punte între dispariția primelor stele și apariția primelor galaxii, oferind perspective valoroase asupra fizicii zorilor cosmici.

(Fluierul)