МОДЕЛИРОВАНИЕ СТОЛКНОВЕНИЙ ГАЛАКТИК: N-BODY СИМУЛЯЦИИ И АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ

Аннотация

Столкновения галактик представляют собой фундаментальный процесс космической эволюции, определяющий формирование крупномасштабной структуры Вселенной. В работе представлены результаты численного моделирования взаимодействия двух дисковых галактик с использованием Nbody метода. Цель исследования – изучить динамическую эволюцию звездных систем при различных начальных условиях столкновения и выявить закономерности формирования морфологических структур. Моделирование проводилось с помощью модифицированного кода GADGET-2 с учетом гравитационного взаимодействия 2×10⁶ частиц для каждой галактики. Рассмотрены три сценария: лобовое столкновение (угол 0°), касательное взаимодействие (угол 45°) и периферийный пролет (угол 75°). Временной интервал моделирования составил 3 млрд лет с шагом 10 млн лет. Результаты показывают, что при лобовом столкновении формируется эллиптическая галактика с характерным временем слияния 1.8±0.2 млрд лет. Касательное взаимодействие приводит к образованию приливных хвостов протяженностью до 150 кпк и стимулирует звездообразование с увеличением темпа в 3-5 раз относительно изолированных систем. Периферийный пролет вызывает возмущения спиральной структуры без полного слияния галактик. Установлено, что потеря орбитального момента импульса коррелирует с углом столкновения по степенному закону с показателем -1.4. Практическая значимость работы заключается в возможности применения полученных результатов для интерпретации наблюдательных данных взаимодействующих галактик и понимания механизмов формирования галактик различных морфологических типов.