Когда в космических глубинах происходит столкновение двух галактики, астрономы фиксируют в этой области космоса всплеск "рождаемости" новых звезд. Это общеизвестный факт, но в нем заключается своего рода парадокс, во время слияния галактик циркулирующие потоки космических газов являются настолько бурными, что это должно полностью "заморозить" процессы, приводящие к формированию новых звезд. Так что же происходит на самом деле?
Используя два из наиболее мощных европейских суперкомпьютеров, ученые-астрофизики создали и рассчитали модель поведения облаков межзвездного газа, находящегося в галактике, подобной Млечному Пути и имеющей размер 300 тысяч световых лет. Данные расчета этой модели, проведенного на французском суперкомпьютере TGCC Curie, были совмещены с данными расчетов модели слияния двух галактик, проведенного на германском суперкомпьютере SuperMUC. Это комплексное моделирование, которое охватило область виртуального космического пространства, размером в 600 тысяч миллионов световых лет с разрешающей способностью в один световой год, позволило ученым отследить поведение движущихся потоков космического газа, которое на первый взгляд казалось полностью хаотичным.
Ученым известно, что интенсивные процессы формирования новых звезд происходят по большей части в статичных или малоподвижных облаках космического газа. Гравитационные силы самих облаков и близлежащих массивных космических объектов приводят к появлению в этих облаках областей, имеющих более высокую плотность газа. А излучение от близлежащих звезд нагревает этот газ до температуры, когда начинают происходить реакции термоядерного синтеза.
Из всего вышесказанного следует, что космическая буря, возникающая при столкновении и слиянии двух галактик должна препятствовать процессам формирования новых звезд, постоянно разрушая плотные газовые скопления. Но результаты математического моделирования показывают обратное - эта буря приводит к появлению большого количества небольших областей с чрезвычайно высокой плотностью межзвездного газа, что фактически ускоряет все происходящие процессы, приводя к демографическому взрыву звездной "рождаемости".
"Полученные нами результаты являются большим шагом на пути нашего понимания процессов формирования новых звезд. И они, эти результаты, были получены нами только благодаря всем последним достижениям в области суперкомпьютерных расчетов и параллельных вычислений" - рассказывает Флоран Рено (Florent Renaud), исследователь из института AIM, Франция, - "Такие математические модели позволяют нам изучить природу процессов, происходящих внутри галактик, а высокий уровень детализации математического моделирования, совмещенный с данными реальных астрономических наблюдений, дает возможность астрономам восстановить полную историю формирования и развития многих существующих во Вселенной галактик и других космических объектов".
Расчеты математической модели столкновения галактик вкупе с моделированием развития участка Вселенной, о котором мы рассказывали недавно, являются еще одним доказательством того, что, несмотря на огромную сложность физических и астрофизических процессов, вычислительные мощности современных суперкомпьютеров уже в состоянии справиться с моделированием космологических явлений любого масштаба при достаточно большой разрешающей способности.