Når du omrører fløde i din kaffe eller te, forbliver virvlingen den samme, eller ændres den, når den roterer i din kop? Når galakser formes og hvirvler, kan bevægelserne og hvirvlerne faktisk få stjerner til at bevæge sig inden i galaksen. En langvarig videnskabelig tro hævder, at stjerner har en tendens til at hænge ud i den samme generelle del af en galakse, hvor de oprindeligt dannede sig. Men nogle astrofysikere har for nylig stillet spørgsmålstegn ved, om det er sandt, og nu viser nye simuleringer, at i det mindste i galakser, der ligner vores egen Mælkevej, kan stjerner som solen vandre store afstande. Hvis dette er sandt, kan det ændre hele opfattelsen af, at der er dele af galakser - såkaldte beboelige zoner - der er mere befordrende for at støtte liv end andre områder.
”Vores syn på omfanget af den beboelige zone er delvis baseret på ideen om, at visse kemiske elementer, der er nødvendige for livet, er tilgængelige i nogle dele af en galakses disk, men ikke andre,” sagde Rok RoÅkar, en doktorand i astronomi ved University of Washington. "Hvis stjerner migrerer, kan den zone ikke være et stationært sted."
RoÅ¡kar er hovedforfatter af et papir, der beskriver resultaterne fra simuleringerne, der er offentliggjort i 10. september-udgaven af Astrophysical Journal Letters. Hvis ideen om beboelig zone ikke holder op, ville det ændre forskernes forståelse af, hvor og hvordan livet kunne udvikle sig i en galakse, sagde han.
Brug af mere end 100.000 timers computertid på en UW-computerklynge og en supercomputer på University of Texas, kørte forskerne simuleringer af dannelsen og udviklingen af en galakskive fra materiale, der havde hvirvlet sammen 4 milliarder år efter big bang. Se en simuleringsvideo.
Simuleringerne begynder med forhold for omkring 9 milliarder år siden, efter at materiale til disken i vores galakse stort set var samlet, men den egentlige diskdannelse var endnu ikke startet. Forskerne satte grundlæggende parametre for at efterligne udviklingen af Mælkevejen til det punkt, men lade derefter den simulerede galakse udvikle sig på egen hånd.
Hvis en stjerne i løbet af sin bane rundt om galaksen centrum bliver opfanget af en spiralarm i galaksen, antog forskere tidligere, at stjernens bane ville blive mere uberegnelig på samme måde som et bils hjul kan blive vaggende, efter at den rammer en huller .
I de nye simuleringer kan banernes baner muligvis blive større eller mindre, men forblive stadig meget cirkulære efter at have ramt den massive spiralbølge. Vores sol har en næsten cirkulær bane, så resultaterne betyder, at da den dannede for 4,59 milliarder år siden (ca. 50 millioner år før Jorden), kunne den have været enten nærmere eller længere væk fra centrum af galaksen snarere end halvvejs mod den ydre kant, hvor den er nu.
Migrerende stjerner hjælper også med at forklare et langvarigt problem i den kemiske blanding af stjerner i nærheden af vores solsystem, som længe har været kendt for at være mere blandet og fortyndet end forventet, hvis stjerner tilbragte hele deres liv, hvor de blev født. Ved at hente stjerner fra meget forskellige udgangsplaceringer er solkvarteret blevet et mere mangfoldigt og interessant sted, sagde forskerne.
Resultaterne er baseret på et par simuleringer, men forskerne planlægger at køre en række simuleringer med forskellige fysiske egenskaber for at generere forskellige slags galaktiske diske og derefter bestemme, om stjerner viser lignende evne til at migrere store afstande inden for forskellige typer diskgalakser.
Kilde: University of Washington
