Met behulp van een supercomputersimulatie, een onderzoeksteam van de Universiteit van Lund in Zweden is erin geslaagd de ontwikkeling van een sterrenstelsel over een tijdspanne van 13,8 miljard jaar te volgen. De studie laat zien hoe, door interstellaire frontale botsingen, jonge en chaotische sterrenstelsels rijpen in de loop van de tijd uit tot spiraalstelsels zoals de Melkweg.

Kort na de oerknal, 13,8 miljard jaar geleden, het universum was een onhandelbare plaats. Sterrenstelsels botsten voortdurend. Sterren vormden zich met een enorme snelheid binnen gigantische gaswolken. Echter, na een paar miljard jaar intergalactische chaos, de onhandelbare, embryonale sterrenstelsels werden stabieler en groeiden in de loop van de tijd uit tot goed geordende spiraalstelsels. Het exacte verloop van deze ontwikkelingen is lange tijd een mysterie geweest voor de astronomen van de wereld. Echter, in een nieuwe studie gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , onderzoekers hebben hierover duidelijkheid kunnen verschaffen.

"Met behulp van een supercomputer, we hebben een simulatie met hoge resolutie gemaakt die een gedetailleerd beeld geeft van de ontwikkeling van een sterrenstelsel sinds de oerknal, en hoe jonge chaotische sterrenstelsels overgaan in goed geordende spiralen", zegt Oscar Agertz, astronomie-onderzoeker aan de universiteit van Lund.

In de studie, de astronomen, onder leiding van Oscar Agertz en Florent Renaud, gebruik de sterren van de Melkweg als uitgangspunt. De sterren fungeren als tijdcapsules die geheimen prijsgeven over verre tijdperken en de omgeving waarin ze zijn gevormd. hun posities, snelheden en hoeveelheden van verschillende chemische elementen kunnen daarom, met behulp van computersimulaties, helpen ons te begrijpen hoe onze eigen melkweg werd gevormd.

"We hebben ontdekt dat wanneer twee grote sterrenstelsels botsen, door de enorme instroom van stervormend gas kan er een nieuwe schijf om de oude heen ontstaan. Onze simulatie laat zien dat de oude en nieuwe schijven langzaam samensmolten over een periode van enkele miljarden jaren. Dit heeft niet alleen geleid tot een stabiel spiraalstelsel, maar ook in populaties van sterren die vergelijkbaar zijn met die in de Melkweg, " zegt Florent Renaud, astronomie-onderzoeker aan de universiteit van Lund.

De nieuwe bevindingen zullen astronomen helpen om huidige en toekomstige kaarten van de Melkweg te interpreteren. De studie wijst op een nieuwe richting voor onderzoek waarin de nadruk zal liggen op de interactie tussen botsingen van grote sterrenstelsels en hoe de schijven van spiraalstelsels worden gevormd. Het onderzoeksteam in Lund is al begonnen met nieuwe supercomputersimulaties in samenwerking met de onderzoeksinfrastructuur PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe).

"Met de huidige studie en onze nieuwe computersimulaties zullen we veel informatie genereren, wat betekent dat we het fascinerende leven van de Melkweg sinds het begin van het universum beter kunnen begrijpen, ’ besluit Oscar Agertz.