Szimulált kép, amely megmutatja az anyag eloszlását az univerzumban. Kép jóváírása: MPG. Kattints a kinagyításhoz.
Az Egyesült Királyságból, Németországból, Japánból, Kanadából és az Egyesült Államokból származó asztrofizikusok nemzetközi csoportja, a Virgo konzorcium ma (június 2-án) kiadta az első eredményeket a kozmikus szerkezet növekedésének és a galaxisok kialakulásának legnagyobb és legreálisabb szimulációjáról. kvazárok. A Szűz Consortium egy, a Natureben megjelent cikkben megmutatja, hogy az ilyen szimulált adatok összehasonlítása nagy megfigyelési felmérésekkel feltárhatja a valódi galaxisok és a fekete lyukak felépülésének alapjául szolgáló fizikai folyamatokat.
A „millenniumi szimuláció” több mint 10 milliárd anyagszemcsét alkalmazott az anyageloszlás fejlődésének nyomon követésére az univerzum köbméretű régiójában, több mint 2 milliárd fényév alatt. A Max Planck Társaság szuperszámítógépes központjában a németországi Garchingben a szuperszámítógépet több mint egy hónapig tartotta. A 25 terabájt (25 millió megabájt) tárolt kimenet kifinomult modellezési technikáival a szűz tudósok képesek újra létrehozni az evolúciós történeteket a körülbelül 20 millió galaxis számára, amelyek ezt a hatalmas térfogatot kitöltik, és a szupermasszív fekete lyukak számára, amelyeket szívükön alkalmanként kvazároknak tekintnek. .
A mikrohullámokra érzékeny távcsövek képesek voltak közvetlenül a világegyetemre, csak 400 000 éves korában. Az egyetlen szerkezet abban az időben a gyenge hullámok voltak az anyag és sugárzás egyébként egyenletes tengerében. A gravitáció által vezérelt evolúció később ezeket a hullámokat a rendkívül gazdag szerkezetbe fordította, amelyet ma látunk. Ez a növekedés követi a millenniumi szimulációt, amelynek kettős célja annak ellenőrzése, hogy a kozmikus evolúció új paradigma valóban megfelel-e az általunk látottnak, és a komplex fizika feltárása, amely galaxisok és központi fekete lyukaik alapjául szolgált. .
A kozmológia legújabb előrelépései azt mutatják, hogy világegyetemünk kb. 70% -a Sötét Energia, egy rejtélyes erőtér, amely miatt egyre gyorsabban terjeszkedik. Körülbelül egynegyede nyilvánvalóan a Cold Dark Matter anyagból áll, egy újfajta elemi részecskéből, amelyet még nem fedeztek fel közvetlenül a Földön. Csak mintegy 5% -ot teszik ki a szokásos atomi anyagokból, amelyekkel ismertünk, amelyek többsége hidrogénből és héliumból áll. Mindezeket az összetevőket a Millennium Simulation foglalkoztatja.
A természettel foglalkozó cikkükben a Szűz tudósok a millenniumi szimulációt használják a fekete lyukak korai növekedésének tanulmányozására. A Sloan Digital Sky Survey (SDSS) számos nagyon távoli és nagyon fényes kvazárt fedezett fel, amelyek látszólag legalább egy milliárdszor tömegesebb fekete lyukakat tárolnak, mint a Nap, abban az időben, amikor az Univerzum a jelenlegi korának kevesebb mint tizedével rendelkezik.
"Sok csillagász úgy gondolta, hogy ez nem egyeztethető össze a szokásos kép által előre jelzett szerkezet fokozatos növekedésével." - mondja Dr. Volker Springel (Max Planck Asztrofizikai Intézet, Garching), a millenniumi projekt vezetője és a cikk első szerzője. , amikor kipróbáltuk a galaxisok és a kvazárok kialakulásának modellezését, azt találtuk, hogy néhány hatalmas fekete lyuk kialakul elég korán ahhoz, hogy figyelembe vegye ezeket a nagyon ritka SDSS kvazárokat. Galaxis-házigazdáik először jelennek meg a millenniumi adatokban, amikor az Univerzum csak néhány száz millió éves, és manapság a legnagyobb galaxis-klaszterek központjaiban váltak a legnagyobb tömegű galaxisokká. ”
Prof. Carlos Frenk (a Durham University of Computational Cosmology Institute), a Szűz Egyesült Királyság vezetője számára az előzetes eredmények legérdekesebb eleme az a tény, hogy a millenniumi szimuláció első ízben bizonyítja, hogy a kérdésre nyomtatott jellegzetes minták Az eloszlás a korai korszakban és közvetlenül a mikrohullámú térképekben látható, továbbra is fenn kell tartani, és kimutathatónak kell lennie a galaxisok megfigyelt eloszlásában. "Ha elég jól meg tudjuk mérni a baryon parókákat" - mondja Prof Frenk, "akkor egy standard mérőpálcával látják el nekünk az univerzum geometriájának és terjeszkedésének történetét, és megismerik a Sötét Energia természetét."
"Ezek a szimulációk megdöbbentő képeket produkálnak, és jelentős mérföldkövet jelentenek a korai világegyetem kialakulásának megértésében." - mondta a PPARC vezérigazgatója, prof. Richard Wade. "A millenniumi szimuláció ragyogó példája az elmélet és a csillagászat kísérlete közötti kölcsönhatásnak, mivel a csillagászati tárgyak legújabb megfigyelései felhasználhatók az univerzum története elméleti modelljeinek előrejelzéseinek tesztelésére."
A millenniumi szimuláció legérdekesebb és legszélesebb körű alkalmazásai továbbra is prof. Simon White (Max Planck Asztrofizikai Intézet) szerint állnak, aki a Szűz erőfeszítéseket vezeti Németországban. „Az új megfigyelési kampányok példátlan pontossággal szolgáltatnak információt a galaxisok tulajdonságairól, a fekete lyukakról és az univerzumunk nagy léptékű felépítéséről” - jegyzi meg. „Elméleteink következményeinek előrejelzésére való képességünk megfelelő pontosságot kell elérnie, ha ezeket a felméréseket hatékonyan akarjuk felhasználni világunk eredetének és természetének megismerésére. A millenniumi szimuláció egyedülálló eszköz ehhez. A legnagyobb kihívásunk az, hogy hatalmát mindenütt elérhetővé tegyük a csillagászok számára, hogy beilleszthessék saját galaxisuk és kvazárjuk kialakulásának modellezését saját megfigyelési felméréseik értelmezése céljából. ”
Eredeti forrás: PPARC sajtóközlemény
