Per tiek laiko, kiek reikia pagimdyti žmogaus gyvybę, superkompiuteris ir tyrinėtojų komanda Kalifornijos universitete Santa Kruze ir Teorinės fizikos institute Ciuriche sukūrė pirmąjį fizikos, susijusios su galaktikų susidarymas, kuris sukūrė Pieno kelią. Jie pavadino savo vaiką Erisu ...
„Ankstesnės pastangos suformuoti tokią masinę disko galaktiką kaip Paukščių Takas žlugo, nes imituotos galaktikos baigėsi didžiulėmis centrinėmis plikomis, palyginti su disko dydžiu“, - sakė Javiera Guedes, neseniai užsitarnavusi daktaro laipsnį. yra astronomija ir astrofizika UC Santa Kruze ir yra pirmojo straipsnio, kuris buvo priimtas publikuoti „Astrophysical Journal“, autorius.
Kaip ir Paukščių Takas, Erisa yra miela spiralės galaktika - jos figūra ir žvaigždžių turinys yra tokie patys, kaip modeliuojant. Tyrinėjant mūsų pačių ir kitų panašių galaktikų, šis modeliavimas tinka pelėsiams iš visų pusių. „Mes išpjaustėme galaktiką įvairiais būdais, kad patvirtintume, kad ji tinka stebėjimams“, - teigė Guedesas.
Projekte taip pat dalyvavo „septynios seserys“. NASA moderniausias superkompiuteris „Plejades“ atliko 1,4 milijono procesoriaus valandų užduotį. Tačiau skaičiavimai tuo nesustojo. Taip pat buvo imituoti superkompiuterių modeliai UCSC ir Šveicarijos nacionaliniame superkompiuterių centre. „Mes prisiėmėme tam tikrą riziką, išleisdami didžiulį superkompiuterio laiką, kad imituotume vieną galaktiką su ypač aukšta skiriamąja geba“, - sakė Madau.
Jau daugiau nei du dešimtmečius bandymai sukurti Paukščių Tako tipo galaktikos evoliuciją buvo tiesiog tyrėjų akiratyje. Jie tiesiog nesugebėjo išgauti tinkamos formos, dydžio ir populiacijos, kad atitiktų žinomas savybes. Dėl šio naujo proveržio vyravo „šaltos tamsiosios medžiagos“ teorijos palaikymas ir Didžiojo sprogimo teorijos palaikymas. Kas davė Erisui pranašumą? Išbandykite mūsų dabar geriau suprantamą žvaigždžių formavimąsi.
„Žvaigždžių formavimasis tikrose galaktikose vyksta susibūrusiais būdais. Atkurti tai iš kosmologinio modeliavimo yra sunku“, - sakė Madau. „Tai yra pirmasis modeliavimas, galintis išspręsti didelio tankio dujų debesis ten, kur susidaro žvaigždės. Rezultatas yra Paukščių Tako tipo galaktika su maža įdubimu ir dideliu disku. Tai rodo, kad šaltojo tamsiosios materijos scenarijus, kai tamsiosios medžiagos suteikia pastolius galaktikoms formuotis, gali sukurti realias galaktikas, kuriose dominuoja diskas. “
Gimdyti Erisą nebuvo lengva užduotis. Atlikdami mažos skiriamosios gebos modeliavimą, tyrėjai pradėjo rinkti tamsiosios medžiagos grupes - formuoti jas į galaktikos halus. Iš ten jie atrinko informaciją apie halo, turinčią panašią masių ir susijungimų istoriją, ir „pervyniojo juostą“ iki pat kūdikystės. Sutelkdami dėmesį į nedidelį plotą, jie galėjo pridėti papildomos informacijos apie daleles ir padidinti skiriamąją gebą.
„Modeliavimas seka daugiau nei 60 milijonų tamsiosios medžiagos ir dujų dalelių sąveiką. Daugybė fizikos patenka į kodo sunkumą ir hidrodinamiką, žvaigždžių formavimąsi ir supernovų sprogimus - ir tai yra didžiausia kosmologinė simuliacija, kuri kada nors buvo padaryta tokiu būdu “, - sakė Guedesas, kuris šiuo metu yra podoktorantūros tyrėjas Šveicarijos federaliniame technologijos institute Ciurichas (ETH Ciurichas).
Tai, kas išskiria „Eris“ iš savo pirmtakų, yra galimybė „pamatyti“ didelę skiriamąją gebą / didelį tankį. Tai leidžia taikyti pragmatiškesnį požiūrį į žvaigždžių formavimą ir išdėstymą. Tai yra svarbus aspektas, nes supernovos atsiranda didelio tankio regionuose ir didelė skiriamoji geba leidžia į juos atsižvelgti.
„Supernovos išskiria dujas iš vidinės galaktikos dalies, kur kitaip susidarytų daugiau žvaigždžių ir susidarytų didelis išsipūtimas“, - teigė Madau. „Grupinis žvaigždžių formavimasis ir supernovų energijos įpurškimas daro įtaką šiam modeliavimui.“
Kelkis, Eris ... Atėjo tavo laikas!
Originalus istorijos šaltinis: „Santa Cruz University News“. Tolesniam skaitymui: Realių vėlyvojo tipo spiralių formavimas LCDM Visatoje: Eriso modeliavimas.
