Симулирана слика која приказује расподелу материје у Универзуму. Кредитна слика: МПГ. Кликните за увећање.
Конзорцијум Девица, међународна група астрофизичара из Велике Британије, Немачке, Јапана, Канаде и САД-а, објавио је данас (2. јуна) прве резултате највеће и најреалније симулације раста космичке структуре и формирања галаксија и куасарс. У раду објављеном у часопису Натуре, конзорцијум Девице показује како упоређивање таквих симулираних података са великим опсервационим истраживањима може открити физичке процесе који стоје у основи стварања правих галаксија и црних рупа.
„Миленијумска симулација“ користила је више од 10 милијарди честица материје како би пратила еволуцију расподеле материје у кубном региону Универзума, током две милијарде светлосних година на страни. Главни суперкомпјутер је држао у Суперкомпјутерском центру компаније Мак Планцк у Гарцхингу у Немачкој више од месец дана. Примењујући софистициране технике моделирања на 25 Терабајта (25 милиона Мегабајта) ускладиштеног излаза, научници Девице могу да реконструишу еволутивне историје за око 20 милиона галаксија које насељавају овај огроман обим и за супермасивне црне рупе које се повремено виде као квазари у њиховим срцима .
Телескопи осетљиви на микроталасе могли су директно да предоче Универзум када је имао само 400.000 година. Једина структура у то време биле су слабе валове у иначе уједначеном мору материје и зрачења. Гравитационо вођена еволуција касније је ове пукотине претворила у изузетно богату структуру коју данас видимо. Управо је тај развој намијењен Миленијумској симулацији, са двоструким циљевима провјере да ли је ова нова парадигма за космичку еволуцију доиста у складу са оним што видимо, и истраживања сложене физике која је створила галаксије и њихове централне црне рупе .
Недавни напредак космологије показује да се око 70 процената нашег Универзума тренутно састоји од Мрачне енергије, мистериозног поља силе због чега се све брже шири. Отприлике једна четвртина очигледно се састоји од Хладне тамне материје, нове врсте елементарних честица које још нису директно откривене на Земљи. Само око 5 процената се састоји од обичне атомске материје са којом смо упознати, а највећим делом се састоји од водоника и хелијума. Све ове компоненте су третиране у миленијској симулацији.
У свом чланку о природи, научници Девице користе симулацију миленијума да проуче рани раст црних рупа. Слоан Дигитал Ски Сурвеи (СДСС) открио је низ врло удаљених и веома светлих квазара за које се чини да држе црне рупе најмање милијарду пута масивније од Сунца у време када је Универзум био мањи од десетине свог садашњег доба.
„Многи астрономи су сматрали да је то немогуће помирити са постепеним растом структуре предвиђеним стандардном сликом“, каже др Волкер Спрингел (Институт за астрофизику Мак Планцк, Гарцхинг), вођа миленијског пројекта и први аутор чланка, „Ипак , када смо испробали моделирање наших формација галаксија и квазара, открили смо да се неколико масивних црних рупа формира довољно рано да уђе у обзир у ове веома ретке квадрате СДСС. Њихови се галакси домаћини први пут појављују у миленијским подацима када је Универзум стар само неколико стотина милиона година, а до данашњег дана постали су најмасовније галаксије у центрима највећих кластера галаксија. "
За професора Царлоса Френка (Институт за рачунарску козмологију, Универзитет у Дурхаму), поглавицу Девице у Великој Британији, најзанимљивији аспект прелиминарних резултата је чињеница да Миленијска симулација први пут показује да карактеристични обрасци утиснуте у материју расподјела у раним епохама и видљива директно у микроталасним мапама, и даље би требала бити присутна и требала би се уочити у посматраним дистрибуцијама галаксија. „Ако успемо да довољно добро измеримо бариксове перике“, каже проф. Френк, „они ће нам пружити стандардни мерни штап за карактеризацију геометрије и историје ширења универзума и тако упознати природу Мрачне енергије.“
„Ове симулације производе запањујуће слике и представљају значајну прекретницу у нашем разумевању како је рани Универзум настао.“ рекао је извршни директор ППАРЦ-а, проф. Рицхард Ваде. „Миленијумска симулација је сјајан пример интеракције теорије и експеримента у астрономији, јер се последња запажања астрономских објеката могу користити за тестирање предвиђања теоријских модела историје Универзума.“
Најзанимљивије и далекосежније примене Миленијумске симулације још увек стижу према профу Симону Вхитеу (Институт Мака Планцка за астрофизику) који предводи напоре Девице у Немачкој. „Нове посматрачке кампање пружају нам информације без преседана прецизности о својствима галаксија, црних рупа и великих структура нашег Универзума“, напомиње он. „Наша способност да предвидимо последице наших теорија мора достићи ниво прецизности ако желимо да користимо та истраживања ефикасно да сазнамо о пореклу и природи нашег света. Симулација миленијума је јединствено средство за то. Наш највећи изазов сада је пружити своју моћ доступном астрономима свуда како би они могли да убаце своју сопствену галаксију и моделе квазарирања како би могли да протумаче сопствене опсервационе анкете. "
Изворни извор: ППАРЦ Невс Релеасе
