Halos elment MAD

Pin
Send
Share
Send

A világegyetem ΛCDM modelljének egyik sikere az, hogy a modellek képesek olyan méretarányú és eloszlású struktúrákat létrehozni, mint amelyek az Űrmagazinban láthatók. Míg a számítógépes szimulációk egy numerikus univerzumot hozhatnak létre egy dobozban, ezen matematikai közelítések értelmezése önmagában kihívás. A szimulált tér alkotóelemeinek azonosítása érdekében a csillagászoknak eszközöket kellett kidolgozniuk a struktúra keresésére. Az eredmények 1974 óta közel 30 független számítógépes program eredményei. Mindegyik megkísérli felfedni az univerzumban kialakuló struktúrát azáltal, hogy megtalálja azokat a régiókat, amelyekben a sötét anyag halosz formálódnak. Ezen algoritmusok kipróbálására 2010. májusában, Spanyolországban, Madridban, a „Haloes going MAD” címmel konferenciát rendeztek, amelyben ezeknek a kódoknak a 18-at tesztelték, hogy megvizsgálják, mennyire jól vannak egymásba rakva.

Az univerzumok numerikus szimulációi, mint például a híres Millennium Simulation, nem más, mint „részecskék” kezdik. Noha ezek kozmológiai szempontból kétségtelenül kicsik voltak, ezek a részecskék sötét anyag foltokat képviselnek millió vagy milliárd napenergiával. Az idő előrehaladtával megengedhetjük, hogy kölcsönhatásba lépjenek egymással, követve azokat a szabályokat, amelyek megegyeznek a fizika és az anyag természetének legjobb megértésével. Ez egy fejlődő világegyetemhez vezet, amelyből az csillagászoknak bonyolult kódokkal kell használniuk a sötét anyag konglomerációinak megkereséséhez, amelyekben a galaxisok képződhetnek.

Az egyik fő módszer, amelyet ezek a programok használnak, a kis túlterhelések keresésére, majd gömb alakú héj körülnövelésére, amíg a sűrűség elhanyagolható tényezőre csökken. Ezután a legtöbb megragadja a térfogaton belüli részecskéket, amelyek nem vannak gravitációs kapcsolatban, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a detektáló mechanizmus nem csak egy rövid, átmeneti csoporton megy keresztül, amely idővel szétesik. Más technikák magukban foglalják a többi fázistér keresését a közelében lévő hasonló sebességű részecskékre (jele annak, hogy összekapcsolódtak).

Az algoritmusok összehasonlításának összehasonlításához két tesztet végeztek. Az első a szándékosan létrehozott sötét anyag haloszok sorozatát foglalta magában, beágyazott szubhalókkal. Mivel a részecske-eloszlást szándékosan helyezték el, a programok kimeneteinek helyesen kell megtalálnia a haloszköz közepét és méretét. A második teszt egy teljes értékű világegyetem-szimuláció volt. Ebben a tényleges eloszlás nem lenne ismert, de a puszta méret lehetővé tenné a különféle programok összehasonlítását ugyanazon adatkészlettel, hogy megnézhessék, milyen hasonlóan értelmezik egy közös forrást.

Mindkét tesztben az összes kereső általában jól teljesített. Az első tesztben eltérések mutatkoztak annak alapján, hogy a különböző programok hogyan határozták meg a halosz helyét. Egyesek a sűrűség csúcsaként definiálták, mások tömegközéppontként definiálták. A szubhalók keresésekor úgy tűnt, hogy azok, amelyek a fázis tér megközelítést alkalmazták, megbízhatóabban tudják kimutatni a kisebb képződményeket, ám nem mindig észlelték, hogy a csomóban melyik részecskék kapcsolódnak valójában. A teljes szimuláció érdekében az algoritmusok rendkívül jól megegyeztek. A szimuláció természete miatt a kis méretarányok nem voltak jól ábrázolva, így korlátozott volt annak megértése, hogy mindegyik hogyan érzékeli ezeket a struktúrákat.

Ezen tesztek kombinációja nem támogatta az egyik algoritmust vagy módszert a másikkal szemben. Kiderült, hogy általában mindegyik jól működik egymással szemben. Annak érdekében, hogy oly sok független kód legyen, független módszerekkel, az eredmények rendkívül megbízhatóak. Az általuk továbbadott tudás az univerzum megértésének fejlődéséről lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy alapvető összehasonlításokat végezzenek a megfigyelhető univerzummal az ilyen modellek és elméletek kipróbálása érdekében.

A teszt eredményeit összegyűjtötték egy papírra, amelyet közzétesznek a Királyi Csillagászati ​​Társaság havi értesítéseinek havi kiadásában.

Pin
Send
Share
Send