據(jù)國外媒體報(bào)道，我們今天看到的銀河系是經(jīng)過數(shù)十億年時(shí)間演變而成的。最開始只是一團(tuán)松散的物質(zhì)，慢慢形成了巨大的、由恒星組成的螺旋形圓盤。面對(duì)如此復(fù)雜的銀河系，天文學(xué)家多年來一直試圖更深入地了解。如今，借助最詳細(xì)的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，我們可以在幾秒鐘之內(nèi)一睹銀河系形成的過程。

預(yù)測結(jié)果表明，在銀河系外圍可能存在著大量的矮星系，但其中只有30%能被實(shí)際看到。圖中的條紋是一個(gè)矮星系被撕裂之后的潮汐尾跡。

該模擬回答了天文學(xué)家?guī)资陙硐胍鉀Q的問題;預(yù)測結(jié)果表明，在銀河系外圍可能存在著大量的矮星系，但其中只有30%能被實(shí)際看到。矮星系的數(shù)量是根據(jù)暗物質(zhì)在銀河系周圍聚集的方式來預(yù)測的。此前，天文學(xué)家也試圖用計(jì)算機(jī)模擬來解決矮星系的問題——被稱為“消失的衛(wèi)星”問題——但直到目前都沒有最終答案。

不過，加州理工學(xué)院的研究者此次模擬得到了合乎預(yù)測的矮星系數(shù)量。研究第一作者、加州理工學(xué)院和卡內(nèi)基天文臺(tái)的博士后安德魯·韋策爾(Andrew Wetzel)說：“當(dāng)我看到模擬運(yùn)算最終得出的矮星系數(shù)量與我們?cè)阢y河系周圍觀測到的情況吻合時(shí)，那是一個(gè)令人驚喜的時(shí)刻。”

此次模擬用了兩千臺(tái)計(jì)算機(jī)，同時(shí)運(yùn)行時(shí)間一共達(dá)70萬小時(shí)。模擬結(jié)果還顯示，巨型恒星的爆發(fā)可能會(huì)摧毀許多小星系，這一過程在之前的研究中被忽略了。巨大的恒星死亡時(shí)，它們自身會(huì)塌縮，并形成被稱為“超新星”的大規(guī)模爆發(fā)。該模擬發(fā)現(xiàn)了來自于超新星的氣流，其速度能達(dá)到每秒數(shù)千公里，“能將一個(gè)小星系的氣體和恒星吹走，”韋策爾說道。

此前的計(jì)算機(jī)模擬并未考慮到這些氣流的影響。“我們之前覺得，或許我們對(duì)這些模擬中暗物質(zhì)情況的理解并不正確，但這些新的結(jié)果顯示，我們并不需要修改對(duì)暗物質(zhì)的設(shè)定，”韋策爾說，“當(dāng)能更精確地模擬超新星時(shí)，我們就會(huì)得到答案。”相關(guān)研究的結(jié)果發(fā)表在近日的《天體物理雜志通訊》(Astrophysical Journal Letters)上。

“在一個(gè)星系中，可能存在著1000億顆恒星，互相牽引，更不必說其他我們看不到的東西，比如暗物質(zhì)，”主要研究者、加州理工學(xué)院的理論天體物理學(xué)家菲爾·霍普金斯(Phil Hopkins)說，“為了模擬這一點(diǎn)，我們給予超級(jí)計(jì)算機(jī)一些描述這些相互關(guān)系的方程，讓它反復(fù)演算這些方程，然后看最終會(huì)有什么結(jié)果。”