Wenn Sie in Ihrem Kaffee oder Tee Sahne umrühren, bleibt der Wirbel gleich oder ändert er sich, wenn er sich in Ihrer Tasse dreht? Während sich Galaxien bilden und wirbeln, können die Bewegungen und Wirbel tatsächlich dazu führen, dass sich Sterne innerhalb der Galaxie bewegen. Ein langjähriger wissenschaftlicher Glaube besagt, dass Sterne dazu neigen, sich im selben allgemeinen Teil einer Galaxie aufzuhalten, in dem sie sich ursprünglich gebildet haben. Einige Astrophysiker haben kürzlich in Frage gestellt, ob dies der Fall ist, und jetzt zeigen neue Simulationen, dass Sterne wie die Sonne zumindest in Galaxien, die unserer eigenen Milchstraße ähneln, große Entfernungen zurücklegen können. Wenn dies zutrifft, könnte dies die gesamte Vorstellung ändern, dass es Teile von Galaxien gibt - sogenannte bewohnbare Zonen -, die der Unterstützung des Lebens förderlicher sind als andere Gebiete.
"Unsere Ansicht über das Ausmaß der bewohnbaren Zone basiert teilweise auf der Idee, dass bestimmte chemische Elemente, die für das Leben notwendig sind, in einigen Teilen der Scheibe einer Galaxie verfügbar sind, in anderen jedoch nicht", sagte Rok RoÅ¡kar, Doktorand in Astronomie bei die Universität von Washington. "Wenn Sterne wandern, kann diese Zone kein stationärer Ort sein."
RoÅ¡kar ist Hauptautor eines Papiers, das die Ergebnisse der Simulationen beschreibt und in der 10. September-Ausgabe der Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde. Wenn die Idee einer bewohnbaren Zone nicht Bestand hat, würde dies das Verständnis der Wissenschaftler verändern, wo und wie sich das Leben in einer Galaxie entwickeln könnte, sagte er.
Mit mehr als 100.000 Stunden Computerzeit auf einem UW-Computercluster und einem Supercomputer an der University of Texas führten die Wissenschaftler Simulationen der Bildung und Entwicklung einer Galaxienscheibe aus Material durch, das 4 Milliarden Jahre nach dem Urknall zusammengewirbelt war. Sehen Sie sich ein Simulationsvideo an.
Die Simulationen beginnen mit Bedingungen vor etwa 9 Milliarden Jahren, nachdem das Material für die Scheibe unserer Galaxie weitgehend zusammengekommen war, die eigentliche Scheibenbildung jedoch noch nicht begonnen hatte. Die Wissenschaftler stellten grundlegende Parameter ein, um die Entwicklung der Milchstraße bis zu diesem Punkt nachzuahmen, ließen dann aber die simulierte Galaxie sich von selbst entwickeln.
Wenn ein Stern während seiner Umlaufbahn um das Zentrum der Galaxie von einem Spiralarm der Galaxie abgefangen wird, gingen Wissenschaftler zuvor davon aus, dass die Umlaufbahn des Sterns auf die gleiche Weise unregelmäßiger wird, wie das Rad eines Autos nach dem Auftreffen auf ein Schlagloch wackelig werden könnte .
In den neuen Simulationen können die Umlaufbahnen einiger Sterne jedoch größer oder kleiner werden, bleiben aber nach dem Auftreffen auf die massive Spiralwelle immer noch sehr kreisförmig. Unsere Sonne hat eine fast kreisförmige Umlaufbahn. Die Ergebnisse bedeuten, dass sie sich vor 4,59 Milliarden Jahren (etwa 50 Millionen Jahre vor der Erde) entweder näher oder weiter vom Zentrum der Galaxie entfernt als auf halber Strecke befinden könnte die Außenkante, wo es jetzt ist.
Migrierende Sterne erklären auch ein seit langem bestehendes Problem in der chemischen Mischung von Sternen in der Nachbarschaft unseres Sonnensystems, von dem seit langem bekannt ist, dass es gemischter und verdünnter ist, als es zu erwarten wäre, wenn Sterne ihr ganzes Leben dort verbringen würden, wo sie geboren wurden. Durch das Einbringen von Sternen von sehr unterschiedlichen Startorten aus ist die Nachbarschaft der Sonne zu einem vielfältigeren und interessanteren Ort geworden, sagten die Forscher.
Die Ergebnisse basieren auf einigen Durchläufen der Simulationen. Die Wissenschaftler planen jedoch, eine Reihe von Simulationen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften durchzuführen, um verschiedene Arten von galaktischen Scheiben zu erzeugen, und dann zu bestimmen, ob Sterne eine ähnliche Fähigkeit aufweisen, große Entfernungen innerhalb verschiedener Arten von zu migrieren Scheibengalaxien.
Quelle: Universität von Washington
