計算機模擬銀河系演變：揭示超新星與矮星系相互關係

新浪科技訊 北京時間9月20日消息，據國外媒體報道，我們今天看到的銀河系是經過數十億年時間演變而成的。最開始只是一團鬆散的物質，慢慢形成了巨大的、由恆星組成的螺旋形圓盤。面對如此複雜的銀河系，天文學家多年來一直試圖更深入地了解。如今，藉助最詳細的計算機模擬結果，我們可以在幾秒鐘之內一睹銀河系形成的過程。

預測結果表明，在銀河系外圍可能存在著大量的矮星系，但其中只有30%能被實際看到。圖中的條紋是一個矮星系被撕裂之後的潮汐尾跡。

該模擬回答了天文學家幾十年來想要解決的問題；預測結果表明，在銀河系外圍可能存在著大量的矮星系，但其中只有30%能被實際看到。矮星系的數量是根據暗物質在銀河系周圍聚集的方式來預測的。此前，天文學家也試圖用計算機模擬來解決矮星系的問題——被稱為「消失的衛星」問題——但直到目前都沒有最終答案。

不過，加州理工學院的研究者此次模擬得到了合乎預測的矮星係數量。研究第一作者、加州理工學院和卡內基天文台的博士後安德魯·韋策爾（Andrew Wetzel）說：「當我看到模擬運算最終得出的矮星係數量與我們在銀河系周圍觀測到的情況吻合時，那是一個令人驚喜的時刻。」

模擬出來的銀河系圖像。這是兩千台計算機一起運算獲得的結果。

此次模擬用了兩千台計算機，同時運行時間一共達70萬小時。模擬結果還顯示，巨型恆星的爆發可能會摧毀許多小星系，這一過程在之前的研究中被忽略了。巨大的恆星死亡時，它們自身會塌縮，並形成被稱為「超新星」的大規模爆發。該模擬發現了來自於超新星的氣流，其速度能達到每秒數千公里，「能將一個小星系的氣體和恆星吹走，」韋策爾說道。

此前的計算機模擬並未考慮到這些氣流的影響。「我們之前覺得，或許我們對這些模擬中暗物質情況的理解並不正確，但這些新的結果顯示，我們並不需要修改對暗物質的設定，」韋策爾說，「當能更精確地模擬超新星時，我們就會得到答案。」研究的結果發表在近日的《天體物理雜誌通訊》（Astrophysical Journal Letters）上。

「在一個星系中，可能存在著1000億顆恆星，互相牽引，更不必說其他我們看不到的東西，比如暗物質，」主要研究者、加州理工學院的理論天體物理學家菲爾·霍普金斯（Phil Hopkins）說，「為了模擬這一點，我們給予超級計算機一些描述這些相互關係的方程，讓它反覆演算這些方程，然後看最終會有什麼結果。」（任天）

責編：海聞

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