哈佛-史密森纳天体物理中心 一张计算机模拟的类似银河系的图像
天文学家对以前的代码进行了改进，使它们现在可以更准确地包括涉及尘埃、分子氢生成和恒星形成辐射反馈的过程，这标志着星系演化建模的重大进展
信用:Kannan等
2020 理解星系的形成和演化是困难的，因为除了重力之外，还涉及许多不同的物理过程，包括与恒星形成和恒星辐射相关的过程、星际介质中气体的冷却、吸积黑洞的反馈、磁场、宇宙射线等等
天文学家已经使用星系形成的计算机模拟来帮助理解这些过程的相互作用，并解决无法通过观察得到答案的问题，比如宇宙中第一个星系是如何形成的
星系形成的模拟需要同时对所有这些不同的机制进行自洽建模，但一个关键的困难是，它们中的每一个都在不同的空间尺度上运行，因此几乎不可能同时对它们进行适当的模拟
例如，气体从星系间介质流入一个星系，发生在数百万光年之外，恒星风的影响超过数百光年，而黑洞从其吸积盘的反馈发生在千分之一光年的尺度上
CfA天文学家拉胡尔·坎南和拉尔斯·赫恩奎斯特及其同事开发了一个新颖的计算框架，该框架自始至终包含了所有这些效应
计算使用了一种新的恒星反馈框架，称为星系中的恒星和多相气体(走私)，它集成了涉及辐射、尘埃、分子氢气(星际介质的主要成分)的过程，还包括热和化学建模
走私反馈被整合到流行的AREPO流体动力学代码中，该代码模拟了结构的演变，并增加了一个包含辐射效应的模块
天文学家使用银河系的模拟来测试他们的结果，并报告与观测结果非常一致
他们发现，辐射对恒星形成速率的反馈效应相当温和，至少在银河系的例子中是如此，那里的恒星形成速率仅为每年2到3个太阳质量
另一方面，他们发现来自恒星的辐射通过影响热的、暖的和冷的物质的分布，彻底改变了星际介质的结构和加热，这偏离了简单的预期
代码很好地模拟了尘埃的温度分布，温暖的尘埃(如预期的那样)位于恒星形成区附近，而寒冷的尘埃，可能低至10开尔文，分布在更远的地方
这些新模拟的成功促使作者将他们的工作扩展到更精细空间分辨率的模拟
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