Российские ученые предложили моделировать эволюцию галактик с помощью ионов
Физики из Университета ИТМО предложили новый способ изучать эволюцию галактик. Они показали, что движение звезд можно смоделировать с помощью атомарных ионов в лабораторной ловушке.
Движение звезд в галактиках подчиняется нелинейной динамике: небольшие различия в начальных условиях со временем приводят к сильно разным траекториям. Поэтому надежно просчитывать эволюцию галактик на очень большие промежутки времени трудно. На практике астрономы используют упрощенные математические модели, которые позволяют описывать общую картину, но не все детали.
Одна из таких моделей — потенциал Хенона–Хейлеса, придуманный еще в 1960-х для описания движения звезд в галактике. Ученые обнаружили, что при классическом описании (без квантовой физики) траектории ионов в ловушке ведут себя так же, как орбиты звезд вокруг центра галактики. Иначе говоря, микроскопическая система в лаборатории может воспроизводить макроскопическую динамику галактики.
В лаборатории «галактику» можно контролировать: менять параметры поля, наблюдать переходы от упорядоченного движения к хаосу и проверять, какие факторы сильнее всего влияют на эволюцию системы.
В ближайших планах создать экспериментальные установки и использовать их как физические аналоги космических систем. Если метод окажется рабочим, астрофизики смогут не только моделировать эволюцию галактик на компьютере, но и воспроизводить ее прямо в лаборатории.
А в этом материале рассказываем, чем примечательна галактика Андромеды и что наука знает о ее движении навстречу Млечному Пути.
Визуализация iStock
Самое популярное
