İnsan hayatını doğurmak için gereken sürede, California Üniversitesi, Santa Cruz ve Zürih'teki Teorik Fizik Enstitüsü'nde bir süper bilgisayar ve bir araştırmacı ekibi, fizikteki ilk simülasyonun ortaya çıkmasına neden oldu. Samanyolu'nu üreten galaksi oluşumu. Çocuklarına Eris adını verdiler…
Kısa süre önce Ph.D. UC Santa Cruz'da astronomi ve astrofizik alanında yazdı ve Astrofizik Dergisi'nde yayınlanmak üzere kabul edilen bir makalenin ilk yazarı.
Samanyolu gibi, Eris hoş bir çubuklu sarmal gökadadır - figürü ve yıldız içeriği modelleme ile aynıdır. Kendi galaksimizi ve benzerlerini inceleyerek, bu simülasyon kalıba her açıdan uyar. Guedes, “Galaksiyi gözlemlere uyduğunu doğrulamak için birçok farklı şekilde inceledik” dedi.
“Yedi kız kardeş” de projeye katıldı. NASA’nın son teknoloji ürünü Pleiades süper bilgisayarı 1,4 milyon işlemci-saat görevini üstlendi. Ancak hesaplamalar burada bitmedi. UCSC ve İsviçre Ulusal Süper Hesaplama Merkezi'ndeki süper bilgisayarlar üzerindeki simülasyonlar da dahil edildi. Madau, “Tek bir galaksiyi ekstra yüksek çözünürlükle simüle etmek için büyük miktarda süper bilgisayar harcamak için biraz risk aldık” dedi.
Yirmi yılı aşkın süredir Samanyolu tipi bir galaksinin evrimini yaratma girişimleri, araştırmacıların kavrayışının hemen dışındadır. Bilinen özelliklere uyacak şekilde uygun şekil, boyut ve nüfusu üretemediler. Bu yeni atılım sayesinde, “soğuk karanlık madde” teorisine destek baskın oldu ve Big Bang teorisi desteklendi. Eris'e ne kazandırdı? Şimdi daha iyi anlaşılan yıldız oluşumumuzu deneyin.
Madau, “Gerçek galaksilerde yıldız oluşumu kümelenmiş bir şekilde gerçekleşir ve kozmolojik bir simülasyondan zor olduğunu yeniden üretir” dedi. “Bu, yıldız oluşumunun meydana geldiği yüksek yoğunluklu gaz bulutlarını çözebilen ilk simülasyon ve sonuç, küçük bir çıkıntı ve büyük bir diske sahip Samanyolu tipi bir galaksi. Karanlık maddenin gökada oluşumu için iskele sağladığı soğuk karanlık madde senaryosunun, gerçekçi disk egemen galaksiler üretebildiğini gösteriyor. ”
Eris'i doğurmak kolay bir iş değildi. Düşük çözünürlüklü simülasyonlarla, araştırmacılar karanlık madde kümelerini toplamaya başladılar - onları galaktik halelere dönüştürdüler. Oradan kendimize benzer kütle ve birleşme geçmişine sahip bir hale hakkında bilgi seçtiler ve bebekliğine “bandı geri sardılar”. Küçük bir alana odaklanarak, ek parçacık bilgileri ekleyebilir ve çözünürlüğü artırabilirler.
“Simülasyon, 60 milyondan fazla karanlık madde ve gaz parçacığının etkileşimini takip ediyor. Çok fazla fizik kod-yerçekimi ve hidrodinamik, yıldız oluşumu ve süpernova patlamaları - içine giriyor ve bu şimdiye kadar yapılmış en yüksek çözünürlüklü kozmolojik simülasyon. ” Zürih (ETH Zürih).
Eris'i öncekilerden ayıran şey, yüksek çözünürlük / yüksek yoğunlukta “görme” yeteneğidir. Bu, yıldız oluşumu ve yerleştirilmesine daha pragmatik bir yaklaşım sağlar. Bu önemli bir husustur, çünkü süpernova yüksek yoğunluklu bölgelerde ortaya çıkar ve yüksek çözünürlük bunların dikkate alınmasına izin verir.
Madaern, “Süpernovalar, aksi takdirde daha fazla yıldız oluşturacağı ve büyük bir çıkıntı oluşturacağı galaksinin iç kısmından gaz çıkışı üretiyor,” dedi. “Kümelenmiş yıldız oluşumu ve süpernovalardan enerji enjeksiyonu bu simülasyonda fark yaratıyor.”
Kalk, Eris… Zamanın geldi!
Orijinal Hikaye Kaynak: Santa Cruz Üniversitesi Haberleri. Daha Fazla Okuma İçin: Bir LCDM Evreninde Gerçekçi Geç Tip Spiraller Oluşturma: Eris Simülasyonu.
