En un análisis de primer nivel, los astrofísicos de la Universidad de Northwestern descubrieron que, contrariamente a la tradición estándar anterior, hasta la mitad de la materia en nuestra galaxia, la Vía Láctea, puede provenir de galaxias distantes. Como resultado, cada una denosotros podemos estar hechos en parte de materia extragaláctica.
Utilizando simulaciones de supercomputadora, el equipo de investigación encontró un modo nuevo e inesperado de cómo las galaxias, incluida nuestra propia Vía Láctea, adquirieron su materia: la transferencia intergaláctica. Las simulaciones muestran que las explosiones de supernovas expulsan grandes cantidades de gas de las galaxias, lo que causa átomospara ser transportado de una galaxia a otra a través de poderosos vientos galácticos. La transferencia intergaláctica es un fenómeno recientemente identificado, que según las simulaciones será crítico para comprender cómo evolucionan las galaxias.
"Dado que gran parte de la materia de la que formamos puede haber provenido de otras galaxias, podríamos considerarnos viajeros espaciales o inmigrantes extragalácticos", dijo Daniel Anglés-Alcázar, becario postdoctoral en el centro de astrofísica de Northwestern, CIERA Centro paraExploración e Investigación Interdisciplinarias en Astrofísica, quien dirigió el estudio. "Es probable que gran parte de la materia de la Vía Láctea estuviera en otras galaxias antes de que fuera expulsada por un poderoso viento, viajara a través del espacio intergaláctico y finalmente encontrara su nuevo hogar en elVía láctea."
Las galaxias están muy separadas entre sí, por lo que a pesar de que los vientos galácticos se propagan a varios cientos de kilómetros por segundo, este proceso ocurrió durante varios miles de millones de años.
el profesor Claude-André Faucher-Giguère y su grupo de investigación, junto con colaboradores del proyecto FIRE "Feedback In Realistic Environments", que él co-dirige, habían desarrollado sofisticadas simulaciones numéricas que producían modelos realistas de galaxias en 3-D, siguiendo la formación de una galaxia desde justo después del Big Bang hasta el día de hoy. Anglés-Alcázar desarrolló algoritmos de última generación para extraer esta riqueza de datos y cuantificar cómo las galaxias adquieren materia del universo.
El estudio, que requirió el equivalente a varios millones de horas de computación continua, será publicado el 26 de julio 27 de julio en el Reino Unido por el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
"Este estudio transforma nuestra comprensión de cómo se formaron las galaxias a partir del Big Bang", dijo Faucher-Giguère, coautor del estudio y profesor asistente de física y astronomía en el Colegio de Artes y Ciencias de Weinberg.
"Lo que implica este nuevo modo es que hasta la mitad de los átomos que nos rodean, incluso en el sistema solar, en la Tierra y en cada uno de nosotros, no proviene de nuestra propia galaxia sino de otras galaxias, arribaa un millón de años luz de distancia ", dijo.
Al rastrear en detalle los complejos flujos de materia en las simulaciones, el equipo de investigación descubrió que el gas fluye de galaxias más pequeñas a galaxias más grandes, como la Vía Láctea, donde el gas forma estrellas. Esta transferencia de masa a través de los vientos galácticos puede explicarpara hasta el 50 por ciento de la materia en las galaxias más grandes.
"En nuestras simulaciones, pudimos rastrear los orígenes de las estrellas en galaxias tipo Vía Láctea y determinar si la estrella se formó a partir de materia endémica de la galaxia misma o si se formó en su lugar a partir de gas previamente contenido en otra galaxia", dijoAnglés-Alcázar, autor correspondiente del estudio.
En una galaxia, las estrellas están unidas: una gran colección de estrellas que orbitan alrededor de un centro de masa común. Después del Big Bang, hace 14 mil millones de años, el universo se llenó de un gas uniforme, sin estrellas ni galaxias. Pero allíeran pequeñas perturbaciones en el gas, y comenzaron a crecer por la fuerza de la gravedad, formando finalmente estrellas y galaxias. Después de que se formaron las galaxias, cada una tenía su propia identidad.
"Nuestros orígenes son mucho menos locales de lo que pensábamos anteriormente", dijo Faucher-Giguère, miembro de CIERA. "Este estudio nos da una idea de cómo las cosas que nos rodean están conectadas a objetos distantes en el cielo".
Los hallazgos abren una nueva línea de investigación para comprender la formación de galaxias, dicen los investigadores, y ahora se puede probar la predicción de la transferencia intergaláctica. El equipo de Northwestern planea colaborar con astrónomos observacionales que están trabajando con el telescopio espacial Hubble y tierra-observatorios basados para probar las predicciones de simulación.
Las simulaciones se ejecutaron y analizaron utilizando las instalaciones de supercomputación de Extreme Science and Engineering Discovery Environment de la National Science Foundation, así como el clúster informático de alto rendimiento Quest de Northwestern.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Original escrito por Megan Fellman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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