Evrendeki maddenin dağılımını gösteren benzetilmiş görüntü. İmaj kredisi: MPG. Büyütmek için tıklayın.
İngiltere, Almanya, Japonya, Kanada ve ABD'den uluslararası bir astrofizik grubu olan Başak konsorsiyumu bugün (2 Haziran), kozmik yapının büyümesi ve galaksilerin oluşmasıyla ilgili en büyük ve en gerçekçi simülasyonun ilk sonuçlarını yayınladı. kuasarlar. Nature'da yayınlanan bir makalede, Başak Konsorsiyumu bu tür simüle edilmiş verilerin büyük gözlemsel anketlerle karşılaştırılmasının, gerçek galaksilerin ve kara deliklerin oluşmasının altında yatan fiziksel süreçleri nasıl ortaya çıkarabileceğini göstermektedir.
“Milenyum Simülasyonu”, bir tarafta 2 milyar ışıkyılı boyunca Evrenin kübik bir bölgesinde madde dağılımının gelişimini izlemek için 10 milyardan fazla madde parçacığı kullandı. Ana süper bilgisayarı Max Planck Society’nin Almanya’daki Garching’deki Süper Bilgi İşlem Merkezinde bir aydan fazla tuttu. 25 Terabayt (25 milyon Megabayt) depolanmış çıktıya sofistike modelleme teknikleri uygulayarak, Başak bilim adamları bu muazzam hacmi dolduran yaklaşık 20 milyon galaksi ve zaman zaman kalplerinde kuasar olarak görülen süper kütleli kara delikler için evrimsel tarihler yaratabilirler. .
Mikrodalgalara duyarlı teleskoplar, sadece 400.000 yaşındayken Evreni doğrudan görüntüleyebilmiştir. O zamandaki tek yapı, aksi halde muntazam bir madde ve radyasyon denizindeki zayıf dalgalanmalardı. Kütleçekimsel güdümlü evrim daha sonra bu dalgalanmaları bugün gördüğümüz muazzam zengin yapıya dönüştürdü. Milenyum Simülasyonunun takip etmesi için tasarlanan bu büyüme, kozmik evrim için bu yeni paradigmanın gerçekten gördüğümüzle tutarlı olduğunu kontrol etmek ve galaksilere ve merkezi kara deliklere yol açan karmaşık fiziği araştırmak gibi ikiz hedefler. .
Kozmolojideki son gelişmeler, Evrenimizin yaklaşık yüzde 70'inin, daha hızlı bir şekilde genişlemesine neden olan gizemli bir güç alanı olan Karanlık Enerji'den oluştuğunu göstermektedir. Yaklaşık dörtte biri, Dünya'da henüz doğrudan algılanmayan yeni bir tür temel parçacık olan Soğuk Karanlık Maddeden oluşuyor. Yalnızca hidrojen ve helyumdan oluşan, bildiğimiz sıradan atomik maddeden sadece yüzde 5'i oluşturuyor. Tüm bu bileşenler Milenyum Simülasyonunda işlenir.
Doğa makalelerinde, Başak bilim adamları kara deliklerin erken büyümesini incelemek için Milenyum Simülasyonunu kullanırlar. Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması (SDSS), Evrenin şimdiki yaşının onda birinden daha az olduğu bir zamanda Güneş'ten en az milyar kat daha büyük kara delikler barındırdığı görülen çok uzak ve çok parlak kuasarlar keşfetti.
Millennium projesinin lideri ve makalenin ilk yazarı Dr Volker Springel (Birçok gökbilimci, bunun standart resmin öngördüğü yapının kademeli büyümesi ile uzlaşmanın imkansız olduğunu düşünüyor. galaksimizi ve kuasar oluşum modellememizi denediğimizde, bu çok nadir SDSS kuasarlarını hesaba katacak kadar çok büyük kara deliklerin oluştuğunu gördük. Galaksileri, ilk olarak Evren sadece birkaç yüz milyon yaşındayken Milenyum verilerinde ortaya çıkıyor ve günümüzde en büyük gökada kümelerinin merkezlerindeki en büyük gökadalar haline geldi. ”
İngiltere'de Başak başkanı Prof Carlos Frenk (Hesaplamalı Kozmoloji Enstitüsü) için, ilk sonuçların en ilginç yönü, Milenyum Simülasyonunun ilk kez bu konuya karakteristik kalıpların gösterdiği gerçeğidir. erken dönemlerde ve doğrudan mikrodalga haritalarında görülebilen dağılım hala mevcut olmalı ve gözlenen gökada dağılımında tespit edilebilir olmalıdır. Profesör Frenk, “Baryon kıpırdatmalarını yeterince iyi ölçebilirsek” diyor, “o zaman bize evrenin geometrisi ve genişleme tarihini karakterize etmek ve böylece Karanlık Enerjinin doğasını öğrenmek için standart bir ölçüm çubuğu sağlayacaklar.”
“Bu simülasyonlar şaşırtıcı Evrenler üretiyor ve erken Evrenin nasıl şekillendiğine dair anlayışımızda önemli bir kilometre taşını temsil ediyor.” dedi PPARC’ın İcra Kurulu Başkanı Prof Richard Wade. “Milenyum Simülasyonu, astronomik nesnelerin en son gözlemleri Evren tarihinin teorik modellerinin tahminlerini test etmek için kullanılabileceğinden, astronomi alanındaki teori ve deney arasındaki etkileşimin mükemmel bir örneğidir.”
Milenyum Simülasyonunun en ilginç ve kapsamlı uygulamaları hala Almanya'daki Başak çabalarını yöneten Prof Simon White'a (Max Planck Astrofizik Enstitüsü) göre gelecektir. “Yeni gözlem kampanyaları bize galaksilerin özellikleri, kara delikler ve Evrenimizin büyük ölçekli yapısı hakkında benzeri görülmemiş bir hassasiyet sağlıyor” diyor. “Eğer bu araştırmaları dünyamızın kökenini ve doğasını öğrenmek için etkin bir şekilde kullanacaksak, teorilerimizin sonuçlarını tahmin etme yeteneğimiz eşleşen bir hassasiyet seviyesine ulaşmalıdır. Milenyum Simülasyonu bunun için eşsiz bir araçtır. Şimdi en büyük zorluğumuz, kendi gözlemsel anketlerini yorumlamak için kendi galaksilerini ve quasar oluşum modellemelerini ekleyebilmeleri için gücünü her yerde astronomlara sunmak. ”
Orijinal Kaynak: PPARC Haber Bülteni
