У толико времена колико је потребно да се роди људски живот, суперкомпјутер и тим истраживача са Универзитета у Калифорнији, Санта Цруз и Института за теоријску физику у Цириху створили су прву симулацију физике која је укључена у формација галаксија која је произвела Млечни пут. Своје дете су назвали Ерис ...
„Претходни напори да се формира огромна дисковна галаксија попут Млечног пута нису успели, јер су симулиране галаксије завршиле са огромним централним испупчењима у поређењу са величином диска“, рекла је Јавиера Гуедес, која је недавно стекла докторат. из астрономије и астрофизике у УЦ Санта Цруз и први је аутор рада који је прихваћен за објављивање у Астропхисицал Јоурнал.
Попут Млијечног Пута, и Ерис је симпатична спирална галаксија са забрањеним цртама - њен лик и садржај звијезде идентични су колико и моделирање. Проучавајући нашу галаксију и друге сличне, ова симулација се уклапа у калуп из сваког угла. "Ми смо сецирали галаксију на много различитих начина да потврдимо да се она уклапа у запажања", рекао је Гуедес.
И у пројект је било укључено и седам сестара. НАСА-ин најмодернији компјутер Плејаде преузео је задатак 1,4 милиона процесорских сати. Али прорачуни ту нису стали. Укључене су и симулације суперкомпјутера у УЦСЦ и Швајцарском националном центру за рачунарске системе. "Преузели смо ризик како бисмо потрошили огромну количину времена за суперкомпјутер да бисмо симулирали једну галаксију са изузетно високом резолуцијом", рекао је Мадау.
Већ више од две деценије покушаји стварања еволуције галаксије типа Млечни пут су тек изван домета истраживача. Они једноставно нису били у стању да произведу одговарајући облик, величину и насељеност како би одговарали познатим својствима. Захваљујући овом новом пробоју, подршка теорији „хладне тамне материје“ преовлађивала је и подржавала теорија Великог праска. Шта је Ерису дало предност? Испробајте наше сада боље разумевање формирања звезда.
"Формирање звезда у стварним галаксијама одвија се кластеристично, а тешко је репродуковати то из космолошке симулације", рекао је Мадау. „Ово је прва симулација која је у стању да разреши облаке високог густина гаса тамо где настаје стварање звезда, а резултат тога је галаксија типа Млечни пут са малом избочином и великим диском. То показује да сценариј хладне тамне материје, где тамна материја пружа скеле за формирање галаксија, може да створи реалне галаксије под доминацијом диска. "
Рођење Ерис није био лак задатак. Помоћу симулација ниске резолуције, истраживачи су почели да састављају накупине тамне материје - обликујући их у галактичке ореолице. Одатле су одабрали информације о халоу са сличном историјом масе и спајања као и „превртали врпцу“ до почетка. Усредсређујући се на мало подручје, они су могли да додају додатне информације о честицама и појачају резолуцију.
„Симулација прати интеракције више од 60 милиона честица тамне материје и гаса. Пуно физике прелази у код - гравитацију и хидродинамику, формирање звезда и експлозије супернове - а ово је космолошка симулација највеће резолуције икад направљена на овај начин “, рекао је Гуедес, који је тренутно постдокторски истраживач у Швајцарском савезном технолошком институту у Цирих (ЕТХ Зурицх).
Оно што Ерис разликује од својих претходника је могућност „гледања“ у високој резолуцији / високој густини. То омогућава прагматичнији приступ формирању и постављању звезда. То је важно разматрање, јер се супернове појављују у регионима велике густине и велика резолуција омогућава њихово узимање у обзир.
"Супернове стварају одливе гаса из унутрашњег дела галаксије где би иначе формирали више звезда и направили велику избочину", рекао је Мадау. "Формирање звезда и убризгавање енергије из супернова стварају разлику у овој симулацији."
Устани, Ерис ... Дошло је твоје време!
Изворни извор приче: Невс оф Санта Цруз Невс. За даље читање: Формирање реалистичних спирала касног типа у свемиру ЛЦДМ: Симулација Ериса.
