Kā mēs šeit nokļuvām? Ne tikai mēs, cilvēki, pārvietojamies pa gaiši zilu punktu, traucamies ap zvaigzni, ap supermasīvu melno caurumu, traucamies cauri vietējai kopai. Bet kā punkts, zvaigzne, melnais caurums un kopa nokļuva šeit?
Cik neaptverami masīvi Viss No tā visa nonākt pie tā, kas mēs esam tagad, no nekā neiedomājama, pirms miljardiem gadu?
Tas tiešām ir jautājumu jautājums. Līdz šim lielākajā šāda veida projektā astronomi mēģina rast atbildes – palaižot visa Visuma datorsimulācijas.
Tos sauc Flamingo Simulācijas (imitējot pilnu liela mēroga hidrostruktūru ar pilnas debess kartēšanu, lai interpretētu nākamās paaudzes novērojumus) tiek veiktas Superdators DiRAC objektā Apvienotajā Karalistē.
Šī simulācija ir intensīva. Tie ir paredzēti, lai aprēķinātu visu zināmo Visuma komponentu attīstību.
Tas nozīmē parasto vielu: zvaigznes; Galaktikas. Visas lietas, kuras varam pieskarties (tās varētu mūs nogalināt, bet mēs varam); tumšā viela – noslēpumaina masa, kas rada dīvainu papildu gravitāciju; Tumšā enerģija – noslēpumainais spēks, kas paātrina Visuma izplešanos.
Lielākā no šīm simulācijām satur 300 miljardus daļiņu, kas ir līdzvērtīgas mazas galaktikas masai, kubiskā telpas tilpumā, kuras malas ir 10 miljardu gaismas gadu pāri.
“Lai šī simulācija būtu iespējama, mēs izstrādājām jaunu kodu SWIFT, kas efektīvi sadala skaitļošanas darbu vairāk nekā 30 000 CPU.” Skaidro astronoms Matjē Šallers No Leidenes universitātes.
Provizoriskie rezultāti tika publicēti trīs dokumentos: pirmajā Metožu aprakstsotrais Nodrošiniet simulācijasTrešais ir rezultāti Struktūras apraksts ir plašs Visums atrodas aukstā tumšā matērijā.
Jo īpaši trešajā dokumentā tika mēģināts aplūkot to, ko sauc par 8 sigmu vai s8 spriedze. Tas ir balstīts uz Visuma mērījumu, ko sauc par kosmisko mikroviļņu fonu — vāju mikroviļņu starojumu, kas piepilda Visumu no laikmeta, kas seko tieši pēc Lielā sprādziena. Šīs gaismas analīze liecina, ka Visumam tagad ir jābūt šādam Vairāk sagrupēti kopā No tā, kas viņai ir.
Tā kā šī spriedze ir liels izaicinājums Aukstās tumšās vielas modelis Par Visumu, kurā jānotiek salipšanai, pētnieki cer, ka FLAMINGO var sniegt dažas atbildes.
Pagaidām viņi nav spējuši atrisināt šo spriedzi — tas būtu milzīgs jaunums kosmoloģijai —, taču viņiem ir kaut kas saistīts ar simulāciju vadīšanu: gan parastā viela, gan neitrīno ir būtiskas precīzām prognozēm.
“Lai gan tumšā viela dominē gravitācijā, parastās matērijas devumu vairs nevar atstāt novārtā.” saka pētījuma vadītājs un astronoms Džobs Šejs no Leidenes universitātes, “jo šis ieguldījums var būt līdzīgs novirzēm starp modeļiem un novērojumiem.”
Simulācijas ar normālu vielu ir grūti izpildīt. Ir zināms, ka tumšā matērija mijiedarbojas ar Visumu tikai caur gravitāciju; Dabiskā viela reaģē arī uz spiedienu, piemēram, radiācijas spiedienu un galaktikas vējiem, kas ir neparedzami un grūti modelējami. Lai palaistu, ir nepieciešams daudz skaitļošanas jaudas, tāpēc mums būs jāgaida nedaudz ilgāk atbildes uz S.8 Flamingo stress.
Tomēr pētnieki veica virkni simulāciju, lai izsekotu Visuma struktūras sastāvam tumšajā matērijā, parastajā matērijā un neitrīnos, mainot visu trīs parametrus, lai redzētu, kā tas ietekmē gala rezultātu.
“Galaktiskā vēja ietekme tika kalibrēta, izmantojot mašīnmācīšanos, salīdzinot prognozes no daudzām dažādām salīdzinoši maza izmēra simulācijām ar novērotajām galaktiku masām un gāzu sadalījumu galaktiku kopās,” skaidro astronoms Rojs Kogils no Leidenes universitātes.
Komanda vēl nav padarījusi FLAMINGO datus publiski pieejamus, jo tie ir vairāki petabaiti. Ikviens interesents tiek aicināts pieklājīgi jautāt Ar atbilstošo autoru.
Pētījums tika publicēts Karaliskās astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumi. Visas trīs lapas var atrast šeit, šeitUn šeit.
