Uma composição de imagens da simulação. (Esquerda) Densidade de gás projetada do ambiente da galáxia há cerca de 10 bilhões de anos. Retratadas são estruturas de gás filamentosas que alimentam a galáxia principal no centro. (No meio) Visão aérea do disco de gás nos dias atuais. O padrão espiral fino e detalhado é claramente visível. (À direita) Vista lateral do mesmo disco de gás nos dias atuais. O gás frio é mostrado em azul, gás quente como verde e gás quente como vermelho. Crédito:Robert J. J. Grand, Facundo A. Gomez, Federico Marinacci, Ruediger Pakmor, Volker Springel, David J. R. Campbell, Carlos S. Frenk, Adrian Jenkins e Simon D. M. White
Milhares de processadores, terabytes de dados, e meses de tempo de computação ajudaram um grupo de pesquisadores na Alemanha a criar algumas das simulações de maior e mais alta resolução já feitas de galáxias como a Via Láctea.
Liderado pelo Dr. Robert Grand do Heidelberger Institut fuer Theoretische Studien, o trabalho do Projeto Auriga aparece no jornal Avisos mensais da Royal Astronomical Society .
Os astrônomos estudam a nossa própria e outras galáxias com telescópios e simulações, em um esforço para reunir sua estrutura e história.
Acredita-se que galáxias espirais como a Via Láctea contenham várias centenas de milhares de milhões de estrelas, bem como grandes quantidades de gás e poeira.
A forma de espiral é comum, com um enorme buraco negro no centro, rodeado por uma protuberância de estrelas velhas, e braços girando para fora, onde estrelas relativamente jovens como o Sol são encontradas.
No entanto, compreender como sistemas como a nossa galáxia surgiram continua a ser uma questão chave na história do cosmos.
A enorme gama de escalas (estrelas, os blocos de construção das galáxias, são cada um cerca de um trilhão de vezes menor em massa do que a galáxia que constituem), bem como a complexa física envolvida, apresenta um desafio formidável para qualquer modelo de computador.
A densidade da matéria escura 500 milhões de anos após o Big Bang, centrado no que viria a ser a Via Láctea. Vermelho, as cores azul e amarelo indicam baixo, regiões intermediárias e de alta densidade. Crédito:Robert J. J. Grand, Facundo A. Gomez, Federico Marinacci, Ruediger Pakmor, Volker Springel, David J. R. Campbell, Carlos S. Frenk, Adrian Jenkins e Simon D. M. White
Usando os supercomputadores Hornet e SuperMUC na Alemanha e um código de última geração, a equipe executou 30 simulações em alta resolução, e 6 em resolução muito alta, por vários meses.
O código inclui um dos modelos de física mais abrangentes até hoje. Inclui fenômenos como gravidade, formação de estrelas, hidrodinâmica do gás, explosões de supernova, e pela primeira vez os campos magnéticos que permeiam o meio interestelar (o gás e a poeira entre as estrelas).
Os buracos negros também cresceram na simulação, alimentando-se do gás ao seu redor, e liberando energia para a galáxia mais ampla.
O Dr. Grand e sua equipe ficaram maravilhados com os resultados da simulação. “O resultado do Projeto Auriga é que os astrônomos agora poderão usar nosso trabalho para acessar uma riqueza de informações, como as propriedades das galáxias satélites e das estrelas muito antigas encontradas no halo que circunda a galáxia. "
A equipe também vê o efeito dessas galáxias menores, em alguns casos, espiralando para a galáxia maior no início de sua história, em um processo que poderia ter criado grandes discos espirais.
O Dr. Grand acrescenta:"Para uma galáxia espiral crescer em tamanho, ele precisa de um suprimento substancial de gás novo formador de estrelas em torno de suas bordas - galáxias ricas em gás menores que espiralam suavemente para dentro da nossa podem fornecer exatamente isso. "
Os cientistas vão agora combinar os resultados do trabalho do Projeto Auriga com dados de levantamentos de observatórios como a missão Gaia, para entender melhor como fusões e colisões moldaram galáxias como a nossa.
