本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
從其星光和氣體含量來看（如上圖所示），Eris 似乎與我們自己的銀河系非常相似——只是它僅作為超級計算機內部的模擬存在。直到最近，逼真的銀河系模擬才出現。現在，加州大學聖克魯茲分校和蘇黎世大學理論物理研究所的天體物理學家們，透過調整銀河系中恆星的形成方式，比以往任何時候都更好地模擬了我們的星系。他們的研究結果即將發表在《天體物理學雜誌》上，但在此期間可在 arXiv 上查閱。
以前試圖重現像銀河系這樣的星系的模擬，未能產生足夠接近現實的結果。銀河系直徑為 100,000 光年，厚度為 1,000 光年，擁有 sweeping 的旋臂，這些旋臂由一個棒狀結構連線到中央凸起。凸起主要包含較老的恆星，而旋臂上則佈滿了最熱的年輕恆星。我們的太陽系位於銀河系中心向外約三分之二的位置，在被稱為獵戶座-天鵝座旋臂的其中一條旋臂上。一個包含古老恆星球狀星團的暈輪以大致球形的形狀環繞著銀河系。
以前的模擬傾向於建立凸起過大而星盤過小的星系。Javiera Guedes，當時是加州大學聖克魯茲分校的研究生，她的導師 Piero Madau，以及來自蘇黎世理論物理研究所的兩位同事，提出了一種模擬，其中凸起和星盤更像銀河系中的樣子。這是第一個可以建立星系的模擬，其特徵都與我們對銀河系的觀測結果一致。他們將其命名為 Eris。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。
Eris 成功的關鍵是對恆星形成採取了更現實的方法。真實星系中的恆星形成以比以前的模擬能夠重現的更叢集的方式發生。Eris 比以前的模擬具有更高的解析度，因此能夠模擬這種更復雜的恆星形成。它透過將恆星形成的閾值設定得更高來實現這一點，從而使密度差異能夠在模擬的星際介質（由氣體和塵埃組成）中形成。這意味著恆星僅在星際介質的稠密區域形成，從而產生在現實中恆星形成時出現的星團。
恆星爆炸通常會將氣體從周圍環境中吹走。由於此模擬中的恆星是在稠密區域形成的，因此當壽命較短的大質量恆星爆炸時，會有更多的氣體被吹走。在這些爆炸期間噴射出的氣體永遠不會到達星系的中央凸起，這意味著凸起沒有像可能的那樣變大——使模擬星系更像銀河系，具有相對較小的中央凸起。
該模擬涉及 6000 萬個粒子，包括模擬星系中的所有氣體、暗物質和恆星。因此，該模擬需要大量的計算機算力和時間——在美國宇航局的昴星團超級計算機上運行了 140 萬個處理器小時，以及研究人員所在機構的超級計算機上的時間。
Guedes 和她的同事們透過執行一個解析度較低的雙胞胎模擬，計算出是模擬的高解析度及其對恆星形成的影響，使 Eris 更接近銀河系。Eris 的較低解析度雙胞胎模擬出的星系不太像銀河系，而更像以前模擬中的星系。
Eris 的成功支援了宇宙的 ΛCDM 模型，這是我們擁有的與觀測結果最一致的最簡單模型。“Λ”（發音為“lambda”）指的是宇宙的暗能量成分，因為這是愛因斯坦最初用於他的宇宙常數的符號——他新增到場方程中的數學附加物，使它們能夠描述一個靜態宇宙。當天文學家意識到宇宙不是靜態的時，宇宙常數被移除，但最終又作為描述暗能量的有用方法迴歸，暗能量正在迫使宇宙進入加速膨脹時期。“CDM”部分代表冷暗物質。“冷”是因為它移動速度不快，“暗”是因為它不與光相互作用，因此幾乎不可能被探測到。ΛCDM 模型結合了暗物質和暗能量來解釋宇宙，並且效果相當好。
銀河系模擬可能還不是“恰到好處”，但它們肯定正在接近目標。
參考文獻
Javiera Guedes、Simone Callegari、Piero Madau 和 Lucio Mayer (2011)。在 LCDM 宇宙中形成逼真的晚期螺旋星系：Eris 模擬
模擬 天體物理學雜誌 arXiv: 1103.6030v2