|
Новое представление о том, как формируются галактики
|
|
|
|
Астрономы могут использовать суперкомпьютеры для моделирования формирования галактик от Большого взрыва 13,8 миллиардов лет назад до наших дней. Но существует ряд источников ошибок. Международная исследовательская группа, возглавляемая исследователями из Лунда, потратила сто миллионов компьютерных часов в течение восьми лет, пытаясь исправить это. За последнее десятилетие были достигнуты значительные успехи в компьютерном моделировании, которое позволяет реалистично рассчитать, как образуются галактики. Эти космологические моделирования имеют решающее значение для нашего понимания того, откуда берутся галактики, звезды и планеты. Однако на предсказания, основанные на таких моделях, влияют ограничения в разрешающей способности моделирования, а также предположения о ряде факторов, таких как то, как звезды живут и умирают, и эволюция межзвездной среды.
|
|
|
|
Чтобы свести к минимуму источники ошибок и провести более точное моделирование, 160 исследователей из 60 высших учебных заведений во главе с Санти Рока—Фабрегой из Лундского университета, Джи-Хун Кимом из Сеульского национального университета и Джоэлом Р. Примаком из Калифорнийского университета объединили усилия и теперь представляют результаты крупнейшего сравнения моделирования, проводимые когда-либо. "Чтобы продвинуться к теории формирования галактик, крайне важно сравнить результаты и коды различных симуляций. Теперь мы сделали это, объединив конкурирующие группы кодов, стоящие за лучшими в мире симуляторами галактик, в своего рода суперкомпоненте", - говорит Санти Рока-Фабрега, исследователь в области астрофизики.
|
|
|
Три статьи из этого сотрудничества, известные как CosmoRun simulations, были приняты к публикации в Astrophysical Journal; все они доступны на сервере препринтов arXiv. В них исследователи проанализировали формирование галактики с той же массой, что и Млечный Путь. Моделирование основано на тех же астрофизических предположениях об ультрафиолетовом фоновом излучении, создаваемом первыми звездами во Вселенной, охлаждении и нагреве газа и процессе звездообразования. Новые результаты позволяют исследователям сделать вывод, что дисковые галактики, подобные Млечному Пути, сформировались очень рано в истории Вселенной, в соответствии с наблюдениями телескопа Джеймса Уэбба. Они также нашли способ привести количество галактик—спутников — галактик, вращающихся вокруг более крупных галактик, - в соответствие с наблюдениями, что, наконец, решило проблему, хорошо известную в сообществе и известную как "проблема пропавших спутников".
|
|
|
|
Кроме того, команда показала, что газ, окружающий галактики, является ключом к реалистичному моделированию, а не количество и распределение звезд, которые ранее были стандартом. "Работа продолжалась последние восемь лет и потребовала проведения сотен симуляций и использования ста миллионов часов суперкомпьютерного оборудования", - говорит Санти Рока-Фабрега. Теперь путешествие продолжается, чтобы еще больше усовершенствовать моделирование формирования галактик. С каждым технологическим достижением Санти Рока-Фабрега и его коллеги надеются добавить новые фрагменты к головокружительной головоломке рождения и эволюции Вселенной и галактик. "Это начало более надежного моделирования формирования галактик, которое, в свою очередь, поможет нам лучше понять нашу родную галактику, Млечный Путь", - говорит Санти Рока-Фабрега.
|
|
|
|
Источник
|
