Први резултати ИллустрисТНГ пројекта објављени су у три одвојене студије и они бацају ново светло на то како црне рупе обликују космос и како галаксије формирају и расту. Пројект ИллустрисТНГ себе сматра „Следећом генерацијом космолошких хидродинамичких симулација“. Пројекат је континуирана серија масивних хидродинамичких симулација нашег Универзума. Његов циљ је разумевање физичких процеса који покрећу стварање галаксија.
У срцу ИллустриоусТНГ-а налази се врхунски нумерички модел Универзума, који ради на једном од најмоћнијих супер-рачунара на свету: машини Хазел Хен у рачунарском центру високих перформанси у Штутгарту у Немачкој. Хазел Хен је најбржи компјутер у Немачкој и 19. најбржи на свету.
Наш тренутни космолошки модел сугерише да густином масе-енергије Универзума доминира тамна материја и тамна енергија. Пошто не можемо да опазимо ниједну од ових ствари, једини начин да се тестира овај модел је да будемо у могућности да прецизно предвидимо структуру ствари које можемо да видимо, као што су звезде, дифузни гас и пригушивање црних рупа. Те видљиве ствари су организоване у космичку мрежу листова, нити и празнина. Унутра су галаксије, које су основне јединице космичке структуре. Да бисмо тестирали наше идеје о галактичкој структури, морамо да направимо детаљне и реалистичне симулиране галаксије, а затим их упоредимо са стварним.
Астрофизичари у САД-у и Немачкој користили су ИллустрисТНГ да би направили свој универзум, који би се затим могао детаљно проучити. ИллустрисТНГ јако се повезује са запажањима стварног Универзума, али омогућава научницима да гледају ствари које су затамњене у нашем сопственом Универзуму. То је довело до до сада веома занимљивих резултата и помаже у одговору на неколико великих питања из космологије и астрофизике.
Откад смо сазнали да галаксије у својим центрима смештају супермасивне црне рупе (СМБХ), уверено је да они имају дубок утицај на еволуцију галаксија, а вероватно и на њихово формирање. То је довело до очигледног питања: Како ови СМБХ утичу на галаксије које их угошћују? Илузорни ТНГ је поставио одговор на ово, а рад др Дилана Нелсона са Института за астрофизику Мак Планцк показује да је „основни покретач транзиције боја галаксије супермасивна повратна информација у црној рупи у њеном стању.“
"Једино физичко биће које може угасити стварање звезда у нашим великим елиптичним галаксијама су супермасивне црне рупе у њиховим центрима." - Др Дилан Нелсон, Институт за астрофизику Мак Планцк,
Галаксије које су још увек у фази формирања звезда јарко светлују у плавој светлости њихових младих звезда. Тада се нешто мења и формација звезда се завршава. Након тога, галаксијом доминирају старије, црвене звезде, а галаксија се придружује гробљу пуном “црвених и мртвих” галаксија. Као што Нелсон објашњава, „Једино физичко биће које је способно да угаси стварање звезда у нашим великим елиптичним галаксијама су супермасивне црне рупе у њиховим центрима.“ Али како они то раде?
Нелсон и његове колеге приписују супермасивне повратне информације о црној рупи у стању малог накупљања. То значи да, док се црна рупа храни, ствара ветар или ударни талас, који пушта гас и прашину у облику звезде из галаксије. Ово ограничава будуће формирање звезда. Постојеће звезде остаре и постају црвене, а неколико нових плавих звезда се формира.
Дуго се мислило да се велике галаксије формирају када се мање галаксије придруже. Како се галаксија повећава, њена гравитација увлачи у њу више мањих галаксија. Током ових судара, галаксије су растргане. Неке звезде ће се расипати и пребиваће у халу око нове, веће галаксије. Ово би требало да новооснованој галаксији даје блистав позадински сјај звездасте светлости. Али ово је предвиђање, а ове бледо сјаје је врло тешко уочити.
„Наше прогнозе сада могу систематски да проверавају посматрачи.“ - др Анналиса Пиллепицх (Институт Мака Планцка за астрофизику)
ИллустрисТНГ је могао тачније да предвиди како тај сјај треба да изгледа. То астрономима даје бољу представу на шта да траже када покушају да посматрају овај бледо звјездани сјај у стварном Универзуму. „Наше прогнозе сада могу систематски да провере посматрачи“, истиче др Анналиса Пиллепицх (МПИА), која је водила даљу ИллустрисТНГ студију. "Ово даје критички тест за теоријски модел формирања хијерархијске галаксије."
ИллустрисТНГ је текућа серија симулација. До сада су постојала три покусаја ИллустрисТНГ, од којих је сваки створио већу симулацију од претходне. То су ТНГ 50, ТНГ 100 и ТНГ 300. ТНГ300 је много већи од ТНГ50 и омогућава проучавање веће површине што открива трагове о структури великих размера. Иако је ТНГ50 много мањи, има много прецизније детаље. Омогућује нам детаљнији преглед структурних својстава галаксија и детаљну структуру гаса око галаксија. ТНГ100 је негде у средини.
ИллустрисТНГ није прва космолошка хидродинамичка симулација. Остали су Орао, Хоризон-АГН и претходник компаније ИллустрисТНГ, Иллустрис. Показали су колико моћни могу бити ови теоријски модели предвиђања. Како наши рачунари постају јачи и заједно са њима расте и наше разумевање физике и космологије, ове врсте симулација ће дати веће и детаљније резултате.
