Bingkai dari simulasi dua galaksi ‘Antena’ yang bertabrakan. Di sini galaksi dibentuk kembali setelah pertemuan pertama mereka. Resolusi tinggi memungkinkan ahli astrofisika menjelajahi detail terkecil. Bintang terbentuk di daerah terpadat (kuning dan merah) di bawah pengaruh turbulensi tekan. Pembentukan bintang lebih efisien di sini daripada di galaksi normal seperti Bima Sakti kita. Kredit: F. Renaud / CEA-Sap.
Ahli astrofisika menggunakan simulasi komputer dari penggabungan galaksi yang khas untuk menunjukkan bahwa tabrakan mengubah sifat turbulensi gas galaksi galaksi, yang menyebabkan gelombang pembentukan bintang.
Dengan menggunakan simulasi komputer canggih, tim ahli astrofisika Prancis untuk pertama kalinya menjelaskan misteri lama: mengapa lonjakan pembentukan bintang (disebut ‘starbursts’) terjadi ketika galaksi bertabrakan. Para ilmuwan, yang dipimpin oleh Florent Renaud dari institut AIM dekat Paris di Prancis, mempublikasikan hasil mereka dalam sebuah surat ke jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Bintang terbentuk ketika gas di dalam galaksi menjadi cukup padat untuk runtuh, biasanya di bawah pengaruh gravitasi. Namun, ketika galaksi bergabung, ini meningkatkan gerakan acak gas mereka yang menghasilkan pusaran turbulensi yang seharusnya menghalangi keruntuhan gas. Secara intuitif, turbulensi ini seharusnya memperlambat atau bahkan menghentikan pembentukan bintang, tetapi kenyataannya para astronom mengamati sebaliknya.
Simulasi baru dibuat menggunakan dua superkomputer terkuat di Eropa. Tim membuat model galaksi seperti milik kita Bima Sakti adalah galaksi yang berisi Tata Surya kita dan merupakan bagian dari Grup Lokal galaksi. Ini adalah galaksi spiral berpalang yang berisi sekitar 100-400 miliar bintang dan memiliki diameter antara 150.000 dan 200.000 tahun cahaya. Namanya "Bima Sakti" berasal dari penampakan galaksi dari Bumi sebagai pita cahaya redup yang membentang di langit malam, menyerupai susu yang tumpah.
Bima Sakti dan dua galaksi Antennae yang bertabrakan (lihat misalnya The Hubble Space Telescope ( sering disebut sebagai Hubble atau HST) adalah salah satu Observatorium Besar NASA dan diluncurkan ke orbit rendah Bumi pada tahun 1990. Ini adalah salah satu teleskop ruang angkasa terbesar dan paling serbaguna yang digunakan dan dilengkapi dengan cermin 2,4 meter dan empat instrumen utama yang mengamati daerah ultraviolet, cahaya tampak, dan inframerah dekat dari spektrum elektromagnetik. Namanya diambil dari nama astronom Edwin Hubble.
Gambar teleskop luar angkasa Hubble dari objek ini).
Untuk galaksi tipe Bima Sakti, para astrofisikawan menggunakan 12 juta jam waktu di superkomputer Curie, berjalan selama 12 bulan untuk mensimulasikan kondisi sepanjang 300.000 tahun cahaya. Untuk sistem tipe Antennae, para ilmuwan menggunakan superkomputer SuperMUC untuk menempuh jarak 600.000 tahun cahaya. Kali ini mereka membutuhkan 8 juta jam waktu komputasi selama 8 bulan. Dengan sumber daya komputasi yang sangat besar ini, tim dapat memodelkan sistem dengan sangat detail, menyelidiki detail yang hanya terjadi dalam sepersekian tahun cahaya.
Dengan mensimulasikan dampak tabrakan Antena dan penggabungan pada material 1000 kali lebih kecil dari apa pun yang dicoba sebelumnya dan membandingkannya dengan model Bima Sakti, Florent dan timnya dapat menunjukkan bahwa tabrakan mengubah sifat turbulensi gas galaksi. . Alih-alih berputar-putar, gas memasuki keadaan di mana kompresi lebih mungkin terjadi. Jadi ketika dua galaksi bertabrakan, ini menghasilkan kelebihan gas padat yang runtuh menjadi bintang – dan kedua galaksi mengalami starburst.
Florent berkomentar: “Ini adalah langkah maju yang besar dalam pemahaman kita tentang pembentukan bintang, sesuatu yang hanya dimungkinkan oleh kemajuan besar dan paralel yang serupa dalam daya komputasi. Sistem ini membantu kita mengungkap sifat galaksi dan isinya dengan lebih detail, membantu para astronom menyusun sejarah lengkapnya secara perlahan.”
Publikasi : Florent Renaud, et al., “Starbursts triggered by intergallactic tides and interstellar compressive turbulence,” MNRAS (21 Juli 2014) 442 (1): L33-L37; doi: 10.1093/mnrasl/slu050
Salinan PDF Studi : Starbursts dipicu oleh pasang surut antar galaksi dan turbulensi tekan antarbintang
Gambar: F. Renaud / CEA-Sap.
