Ihmisen elämän synnyttämiseen tarvittava supertietokone ja tutkijaryhmä Kalifornian yliopistossa Santa Cruzissa ja Zürichin teoreettisen fysiikan instituutissa ovat antaneet ensimmäisen mahdollisen fysiikan simulaation. galaktien muodostuminen, joka tuotti Linnunradan. He nimittivät lapsensa Erisiksi ...
"Aikaisemmat pyrkimykset muodostaa Linnunradan kaltainen massiivinen levygalaksi olivat epäonnistuneet, koska simuloidut galaksit päätyivät valtaviin keskisolmuihin verrattuna levyn kokoon", kertoi äskettäin tohtorin ansainnut Javiera Guedes. tähtitiede ja astrofysiikka UC: n Santa Cruzissa ja on ensimmäisen kirjoittanut paperille, joka on hyväksytty julkaisemiseen Astrophysical Journal -lehdessä.
Kuten Linnunrata, Eris on ihana esteinen spiraaligalaksi - hänen figuurinsa ja tähdesisältönsä ovat samanlaisia kuin mallinnus voi tehdä siitä. Tutkimalla omaa galaksiamme ja muita sen kaltaisia galakseja, tämä simulointi sopii muottiin joka kulmasta. "Leikkasimme galaksin monilla eri tavoilla varmistaaksemme, että se sopii havaintoihin", Guedes sanoi.
Ja myös "seitsemän sisarta" olivat mukana projektissa. NASA: n huipputekniikan Pleiades-supertietokone vastasi 1,4 miljoonan prosessoritunnin tehtävään. Mutta laskelmat eivät loppuneet tähän. Mukana olivat myös simulaatiot UCSC: n supertietokoneissa ja Sveitsin kansallisessa supertietokonekeskuksessa. "Olimme jonkin verran riskejä viettämällä valtavan määrän supertietokoneaikaa simuloidaksesi yhtä galaksia erittäin korkealla resoluutiolla", Madau sanoi.
Yli kahden vuosikymmenen ajan yritykset luoda Linnunradan tyypin galaksin evoluutio ovat olleet vain tutkijoiden käsityksen ulkopuolella. He eivät vain pystyneet tuottamaan oikeanlaista muotoa, kokoa ja populaatiota tunnettujen ominaisuuksien mukaiseksi. Tämän uuden läpimurron ansiosta ”kylmän pimeän aineen” teorian tuki on ollut hallitseva ja Big Bang -teoria tuettu. Mikä antoi Erisille reunan? Kokeile nyt paremmin ymmärrettävää tähtiä.
"Tähtien muodostuminen oikeissa galakseissa tapahtuu ryhmitellysti, ja toistaa sen kosmologisesta simulaatiosta on vaikeaa", Madau sanoi. ”Tämä on ensimmäinen simulaatio, joka pystyy ratkaisemaan suuritiheyksiset kaasupilvet silloin, kun tähtiä muodostuu, ja tuloksena on Linnunratatyyppinen galaksi, jolla on pieni kohouma ja iso levy. Se osoittaa, että kylmän tumman aineen skenaario, jossa tumma aine tarjoaa rakennustelineitä galaksien muodostumiseen, pystyy tuottamaan realistisia levyjä hallitsevia galakseja. "
Eriksen synnyttäminen ei ollut helppoa. Matalan resoluution simulaatioiden avulla tutkijat alkoivat koota pimeän aineen ryhmiä - muokkaamalla ne galaktisiin haloihin. Sieltä he valitsivat tietoa halosta, jolla oli samanlainen massa- ja fuusiohistoria omallemme ja “kelattiin nauha” alusta lähtien. Keskittymällä pienelle alueelle he pystyivät lisäämään lisätietoja hiukkasista ja lisäämään tarkkuutta.
”Simulointi seuraa yli 60 miljoonan tumman aineen ja kaasun hiukkasten vuorovaikutusta. Paljon fysiikkaa menee koodipainoon ja hydrodynamiikkaan, tähtien muodostumiseen ja supernoovan räjähdyksiin - ja tämä on korkeimman resoluution kosmologinen simulaatio, joka on koskaan tehty tällä tavalla ”, sanoi Guedes, joka on tällä hetkellä tutkijatohtori Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutiossa Zürich (ETH Zürich).
Mikä erottaa Erisin edeltäjistään, on kyky "nähdä" korkealla resoluutiolla / suurella tiheydellä. Tämä mahdollistaa käytännöllisemmän lähestymistavan tähtiä muodostettaessa ja sijoittamalla. Se on tärkeä huomio, koska supernovat esiintyvät tiheästi alueilla ja korkea resoluutio antaa niiden huomioida.
"Supernovat tuottavat kaasun virtauksia galaksin sisäosasta, missä se muuten muodostaisi enemmän tähtiä ja aiheuttaisi suuren pullistuman", Madau kertoi. "Klusteroitu tähtimuodostus ja energian injektio supernoovista tekevät eron tässä simulaatiossa."
Nouse, Eris ... Aika on tullut!
Alkuperäinen tarinan lähde: Santa Cruzin yliopiston uutiset. Lukemista varten: Realististen myöhäistyyppisten spiraalien muodostaminen LCDM-universumissa: Eris-simulointi.
