Imituotas vaizdas, rodantis materijos pasiskirstymą Visatoje. Vaizdo kreditas: MPG. Spustelėkite norėdami padidinti.
„Virgo“ konsorciumas, tarptautinė astrofizikų grupė iš JK, Vokietijos, Japonijos, Kanados ir JAV, šiandien (birželio 2 d.) Išleido pirmuosius visų laikų didžiausio ir realiausio kosminės struktūros augimo ir galaktikų bei kvazarai. „Nature“ publikuotame dokumente „Mergelių konsorciumas“ parodo, kaip palyginus tokius modeliuojamus duomenis su dideliais stebėjimo tyrimais, galima atskleisti fizinius procesus, kuriais grindžiamos realių galaktikų ir juodųjų skylių susidarymas.
„Tūkstantmečio modeliavimas“ panaudojo daugiau nei 10 milijardų materijos dalelių, norėdamas atsekti materijos pasiskirstymo evoliuciją kubiniame Visatos regione per 2 milijardus šviesmečių šone. Tai buvo pagrindinis superkompiuteris Max Planck Society superkompiuterių centre Garchinge, Vokietijoje, ilgiau nei mėnesį. Taikydami sudėtingas modeliavimo technologijas 25 terabaitų (25 milijonų megabaitų) saugomoje išvestyje, Mergelių mokslininkai gali atkurti evoliucijos istoriją maždaug 20 milijonų galaktikų, kurios užpildo šį milžinišką tūrį, ir supermasyviųjų juodųjų skylių, kurios jų širdyje kartais laikomos kvazaru, dėka. .
Mikrobangoms jautrūs teleskopai sugebėjo atvaizduoti Visatą tiesiogiai, kai jai buvo tik 400 000 metų. Vienintelė struktūra tuo metu buvo silpni banguotumai kitaip vienodoje materijos ir radiacijos jūroje. Gravitacinė evoliucija vėliau šiuos virpesius pavertė nepaprastai turtinga struktūra, kurią matome šiandien. Būtent šis augimas yra skirtas Tūkstantmečio modeliavimui, kurio du tikslai yra patikrinti, ar ši naujoji kosminės evoliucijos paradigma iš tikrųjų atitinka tai, ką matome, ir ištirti sudėtingą fiziką, kuri sukėlė galaktikas ir jų centrines juodąsias skyles. .
Naujausi kosmologijos laimėjimai rodo, kad apie 70 procentų mūsų Visatos šiuo metu sudaro Tamsioji energija - paslaptingas jėgos laukas, dėl kurio ji vis sparčiau plečiasi. Maždaug vieną ketvirtadalį, matyt, sudaro „Cold Dark Matter“ - naujos rūšies elementariosios dalelės, dar tiesiogiai neaptinkamos Žemėje. Tik apie 5 procentus sudaro iš mums įprastų įprastų atominių medžiagų, didžiąją dalį sudaro vandenilis ir helis. Visi šie komponentai nagrinėjami Tūkstantmečio modeliavime.
Straipsnyje „Gamta“ Mergelės mokslininkai naudojasi Tūkstantmečio modeliavimu, kad ištirtų ankstyvą juodųjų skylių augimą. „Sloan“ skaitmeninio dangaus tyrimas (SDSS) atrado daugybę labai tolimų ir labai ryškių kvazarų, kuriuose juodosios skylės yra bent milijardą kartų masyvesnės nei Saulė tuo metu, kai Visata buvo mažesnė nei dešimtadalis jos dabartinio amžiaus.
„Daugelio astronomų manymu, to neįmanoma suderinti su laipsnišku struktūros augimu, numatomu standartiniame paveiksle“, - sako daktaras Volkeris Springelis (Makso Planko astrofizikos institutas, „Garchingas“), Tūkstantmečio projekto vadovas ir pirmasis straipsnio autorius. , išbandę mūsų galaktikų ir kvazarų formavimo modeliavimą, mes nustatėme, kad kelios didžiulės juodosios skylės susidaro pakankamai anksti, kad būtų galima atsiskaityti už šiuos labai retus SDSS kvazarus. Jų galaktikų šeimininkai pirmą kartą pasirodo Tūkstantmečio duomenyse, kai Visatai yra tik keli šimtai milijonų metų, ir iki šių dienų jie tapo masiškiausiomis galaktikomis didžiausių galaktikų klasterių centruose. “
Mergelės JK vadovui prof. Carlosui Frenkui (Kompiuterinės kosmologijos institutas, Durhamo universitetas) įdomiausias preliminarių rezultatų aspektas yra tai, kad Tūkstantmečio modeliavimas pirmą kartą įrodo, kad būdingi modeliai įspausti šiuo klausimu pasiskirstymas ankstyvosiose epochose ir matomas tiesiogiai mikrobangų žemėlapiuose, vis tiek turėtų būti ir turėtų būti aptinkamas stebimo galaktikų pasiskirstymo metu. „Jei pakankamai gerai išmatuosime baryono ragelius“, - sako prof Frenkas, „tada jie pateiks mums standartinę matavimo lazdelę, kuri apibūdintų Visatos geometriją ir plėtimosi istoriją ir taip sužinotų apie tamsiosios energijos prigimtį“.
„Šie modeliai sukuria stulbinančius vaizdus ir yra reikšmingas etapas mūsų supratimui apie tai, kaip formavosi ankstyvoji Visata.“ sakė PPARC generalinis direktorius prof. Richardas Wade'as. „Tūkstantmečio modeliavimas yra puikus teorijos ir astronomijos eksperimento sąveikos pavyzdys, nes naujausi astronominių objektų stebėjimai gali būti naudojami išbandyti Visatos istorijos teorinių modelių prognozes“.
Anot prof. Simono White'o (Makso Plancko astrofizikos institutas), kuris vadovauja Mergelės pastangoms Vokietijoje, įdomiausios ir tolimiausios Tūkstantmečio modeliavimo programos vis dar laukia. „Naujos stebėjimo kampanijos suteikia mums precedento neturintį tikslumą apie galaktikų savybes, juodąsias skylutes ir plačią mūsų Visatos struktūrą“, - pažymi jis. „Jei norime efektyviai panaudoti šias apklausas norėdami sužinoti apie mūsų pasaulio kilmę ir prigimtį, turime sugebėti numatyti savo teorijų padarinius, kad jie atitiktų reikiamą tikslumo lygį. Tūkstantmečio modeliavimas yra unikali priemonė tam. Dabar didžiausias mūsų iššūkis yra suteikti savo galią astronomams visur, kad jie galėtų įterpti savo galaktikų ir kvazarų formavimosi modelius, kad galėtų interpretuoti savo stebėjimo tyrimus. “
Originalus šaltinis: PPARC naujienų pranešimas
