La densità del gas dentro e intorno a una galassia simulata poco più di un miliardo di anni dopo il Big Bang. Il nuovo gas sta arrivando a una velocità troppo elevata perché la galassia possa convertirlo in stelle e il gas si accumula.
Un universo simulato creato dalla Swinburne University of Technology e dall'Università di Melbourne ha rivelato che le galassie emergenti nel primo miliardo di anni dopo il Big Bang stavano attraversando una recessione.
È stato a lungo immaginato che le prime galassie formatesi dopo il Big Bang stessero crescendo rapidamente, trasformando enormi nuvole di gas incontaminato in stelle a velocità migliaia di volte superiori a quelle che vediamo oggi nella Via Lattea.
Però, nuovi modelli ispirati alla teoria economica hanno invece rivelato che le galassie non si stavano formando così velocemente come avrebbero potuto.
L'astronomo di Swinburne, il professore associato Alan Duffy, ha creato simulazioni al supercomputer dell'universo primordiale trattando le complesse galassie in formazione come un semplice modello economico con materie prime che arrivano (sotto gravità) e vengono trasformate (in stelle).
Ciò che ha sorpreso il Professore Associato Duffy e colleghi è stato che non tutto il gas che poteva formare le stelle veniva trasformato in stelle.
"Nell'universo che ci circonda oggi, pensiamo alle galassie in equilibrio, aumentando la loro velocità interna con cui formano le stelle fino a raggiungere la velocità con cui arriva il gas, ", afferma il co-autore Professor Stuart Wyithe, dall'Università di Melbourne.
"Se il tasso di consumo interno è troppo alto, il gas si esaurisce e la galassia muore di fame finché non arriva abbastanza nuovo materiale per ricostituire la sua scorta. Pensavamo che sarebbe successo anche nell'universo primordiale, ma l'immagine era completamente sbagliata.
Il Professore Associato Duffy spiega che le prime galassie hanno un tale torrente di gas freddo che scorre dentro di loro che semplicemente non riescono a tenere il passo.
"Il consumo interno di gas non può aumentare abbastanza velocemente se l'offerta supera la domanda o in termini economici la galassia è in recessione. È solo quando l'universo si espande per miliardi di anni che i tassi di materiale che cade in queste galassie in crescita sono abbastanza lenti da consentire galassia per trovare quell'equilibrio che vediamo oggi, ", dice il professore associato Duffy.
Conosciute collettivamente come Smaug, le simulazioni di gas presenti in questo lavoro fanno parte della serie più ampia DRAGONS (Dark-ages, Reionizzazione e simulazione numerica degli osservabili della formazione di galassie) guidato dal professor Stuart Wyithe dell'Università di Melbourne e finanziato dalla borsa di studio Laureate Fellowship dell'Australian Research Council del professor Wyithe.
La ricerca è stata pubblicata su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .