Az emberi élet megteremtéséhez szükséges idő alatt egy szuperszámítógép és egy kutatócsoport a Kaliforniai Egyetemen, a Santa Cruzban és a Zürichi Elméleti Fizikai Intézetben megteremtette a fizika első szimulációját. galaxisok kialakulása, amely a Tejútot hozta létre. A gyermeket Eris-nek nevezték el ...
"A Tejúthoz hasonló hatalmas korong-galaxis kialakításának korábbi erőfeszítései kudarcot valltak, mert a szimulált galaxisok a lemez méretéhez képest hatalmas központi dudorokkal jöttek létre" - mondta Javiera Guedes, aki nemrég szerzett Ph.D-t. csillagászatban és asztrofizikában dolgozott az UC Santa Cruz-ban, és első olyan cikk szerzője, amelyet elfogadtak az Astrophysical Journal publikálására.
A Tejúthoz hasonlóan, Eris is egy kedves, rácsos spirálgalaxis - alakja és csillagtartalma ugyanolyan azonos, mint a modellezés. Saját és más hasonló galaxisunk tanulmányozásával ez a szimuláció minden szögből illeszkedik a penészhez. "Sokféleképpen boncoltuk fel a galaxist annak igazolására, hogy megfelel a megfigyeléseknek" - mondta Guedes.
És „hét nővér” is részt vett a projektben. A NASA korszerű Pleiades szuperszámítógépe 1,4 millió processzor órás feladatot vállalt. De a számítások nem álltak itt véget. Szintén szimulációkat folytattak az UCSC szuperszámítógépein és a Svájci Nemzeti Szuperszámítógép-központban. "Bizonyos kockázatot vállaltunk egy hatalmas szuperszámítógép-idő eltöltésére, hogy egyetlen galaxist extra nagy felbontással szimuláljunk" - mondta Madau.
Több mint két évtizede a Tejút típusú galaxis evolúciójának megkísérlése éppen a kutatók felfogásán kívül esik. Csak nem tudták előállítani a megfelelő formát, méretet és lakosságot az ismert tulajdonságokhoz való illesztéshez. Ennek az új áttörésnek köszönhetően a „hideg sötét anyag” elmélet támogatása túlsúlyban volt, a Big Bang elmélet pedig támogatást kapott. Mi adta Erisnek az élét? Próbálja ki a most jobban megértő csillagképződést.
"A csillagképződés a valódi galaxisokban csoportosul, és ezt kozmológiai szimulációból nehéz reprodukálni" - mondta Madau. „Ez az első szimuláció, amely képes megoldani a nagy sűrűségű gázfelhőket, ahol csillag képződik, és ennek eredményeként egy Tejút-típusú galaxis található egy kis dudorral és egy nagy lemezzel. Ez azt mutatja, hogy a hideg sötét anyag forgatókönyve, amelyben a sötét anyag biztosítja az állványokat a galaxisok kialakulásához, képes valósághű koronggal uralt galaxisok létrehozására. "
Eris szülése nem volt könnyű feladat. Alacsony felbontású szimulációk segítségével a kutatók elkezdték a sötét anyagcsomókat összegyűjteni - galaktikus haloszlássá alakítva őket. Innentől kiválasztották az olyan halról szóló információkat, amelyek hasonló tömeg- és fúziós történelemmel rendelkeznek a sajátunkhoz, és „visszatekertették a szalagot”, még a gyermekkora idején. Egy kis területre összpontosítva képesek voltak további részecskeinformációkat hozzáadni és fokozni a felbontást.
„A szimuláció több mint 60 millió sötét anyag és gáz részecske kölcsönhatásait követi. Sok fizika megy bele a kód gravitációjába és a hidrodinamikába, a csillagképződésbe és a szupernóva robbanásokba - és ez a legmagasabb felbontású kozmológiai szimuláció, amelyet valaha ilyen módon végeztek ”- mondta Guedes, aki jelenleg a Svájci Szövetségi Technológiai Intézet posztdoktori kutatója. Zürich (ETH Zürich).
Az Erist elkülöníti elődeitől az, hogy képes nagy felbontású / nagy sűrűségű „látni”. Ez lehetővé teszi a csillagok kialakulásának és elhelyezésének pragmatikusabb megközelítését. Fontos szempont, mivel a szupernóvák nagy sűrűségű régiókban fordulnak elő, és a nagy felbontás lehetővé teszi számukra a figyelembe vételt.
"A szupernóvák gázkiáramlást termelnek a galaxis belső részéből, ahol egyébként több csillagot képeznének, és nagy duzzanatot okoznának" - mondta Madau. "A csoportos csillagképződés és a szupernóvákból származó energia-befecskendezés megkülönbözteti ezt a szimulációt."
Kelj fel, Eris ... Eljött az ideje!
Eredeti történet forrása: A Santa Cruzi Egyetem hírei. További olvasathoz: Reális késői spirálok kialakítása LCDM univerzumban: Az Eris szimuláció.
