Superkomputer na tropie galaktyki. Astronomowie wiedzą, jak wyglądała przed miliardami lat

Superkomputer [email protected] o mocy 1,5 petaflopów pomógł w oszacowaniu pierwotnej masy i rozmiarów galaktyki karłowatej, która przed miliardami lat zderzyła się z Drogą Mleczną.

O tym, że dana galaktyka doświadczyła kolizji z inną może świadczyć obecność tzw. strumieni gwiazd. Umiejscowienie obiektów tworzących te strumienie oraz prędkości, z jakimi się poruszają, dostarcza informacji na temat wyglądu galaktyk w odległej przeszłości.

Czytaj też: Droga Mleczna z burzliwą historią. Nowa mapa pokazuje kolizje naszej galaktyki

Wokół Drogi Mlecznej krążą liczne galaktyki karłowate. Astronomowie, korzystając między innymi z superkomputerów, są w stanie rekonstruować te struktury, a następnie – w oparciu o zebrane informacje – lepiej poznawać (burzliwą) przeszłość Drogi Mlecznej. Poza tym, mogą też określać rozkład masy grawitacyjnej w naszej galaktyce.

W 2006 roku pojawiły się dwa osobne badania sugerujące, że w skład strumienia w Strzelcu wchodzi nieznany wcześniej strumień gwiazd. Określono go mianem Strumienia Sierocego, co było następstwem faktu, iż brakowało informacji na temat potencjalnego „przodka” tego strumienia. Jego południowa część została nazwana Chenab, ale z czasem odkryto, że obie – tworzące razem Strumień Sierocy-Chenab – powstały w wyniku zaburzeń pływowych tej samej galaktyki karłowatej.

Symulacje sięgające kilku miliardów lat wstecz umożliwiły naukowcom zrozumienie, jak owa galaktyka wyglądała, zanim została rozerwana przez naszą. Pomógł superkomputer [email protected], a w zasadzie sieć złożona z około 26 000 komputerów zrzeszonych w ramach Berkeley Open Infrastructure for Network Computing. Dokładny przebieg badań został opisany na łamach The Astrophysical Journal.

Superkomputer [email protected] składa się z około 26 000 komputerów

W toku analiz astronomowie doszli do wniosku, że galaktyka karłowata miała pierwotnie masę 2*107 razy większą od masy Słońca. Zwykła materia, na przykład w postaci gwiazd, odpowiadała jednak ze zaledwie nieco ponad 1% tej masy. Skąd więc cała jej reszta? Najprawdopodobniej była on związana z tzw. ciemną materią. Ta pozostaje niewidoczna, gdyż nie pochłania ani nie emituje światła, ale ma grawitacyjny wpływ na otoczenie, dzięki czemu można wykryć jej obecność.

Czytaj też: Czarne dziury i tajemnicze skoki jasności. Superkomputery dostarczyły odpowiedzi

Jednym z zaskakujących wniosków, do których doszli autorzy badania było odnotowanie, że masa tej dawnej galaktyki była niższa niż w przypadku obecnie krążących po obrzeżach Drogi Mlecznej. Co więcej, biorąc pod uwagę prędkości gwiazd wzdłuż strumienia pływowego i znając ich wcześniejsze parametry (które były bardzo podobne) naukowcy mogą określić, w jakim stopniu zmienia się grawitacja wzdłuż tego strumienia. To z kolei może wyjaśnić, gdzie w Drodze Mlecznej znajduje się ciemna materia.