ВойтиНовый пользовательЗабыли пароль?
Через соцсети

Модель Вселенной воссоздает эволюцию космоса

5.3kпросмотров
/
Популярное

Успешное моделирование говорит в пользу стандартной модели космологии.

Могут ли современные космологические теории объяснить развитие Вселенной? Один из способов это узнать – загрузить все наши знания о ранней Вселенной и формировании галактик в суперкомпьютер и посмотреть, что получится.

Именно это и сделали исследователи во время моделирования, представленного Nature. Оказалось, что получившийся космос очень похож на наш собственный. Результаты не только подтверждают стандартную модель космологии, но и помогают физикам найти ошибки в моделях формирования галактик.

Марк Фогельсбергер (Mark Vogelsberger), физик Массачусетского технологического института в Кембридже, и его коллеги создали модель Вселенной, рассказывающую об эволюции видимой и темной материй спустя каких-то 12 млн лет после Большого взрыва (см. видео).

В то время как предыдущие модели были либо маленькие и подробные, либо большие и пространные, эта симуляция охватывает достаточно большую область пространства для представления всей Вселенной (куб в поперечнике в 106,5 мегапарсеков или 350 млн световых лет).

При этом она достаточно подробна для демонстрации мелкомасштабных структур, например, галактик. Она также точно воссоздает масштабное распределение галактических скоплений и нейтронного газа во Вселенной, а также водорода и тяжелых элементов, содержащихся в галактиках.

плотное скопление галактик и темная материяБольшое скопление галактик, сформированное в центре модели Вселенной, и плотный ореол темной материи.

Фогельсбергер говорит, что успех симуляции во многом зависит от улучшенных алгоритмов и большого количества физических вычислений, среди которых формирование супермассивных черных дыр и их влияние на окружающую среду. Модель под названием Illustris требует от компьютера чрезвычайно большой мощности. Работа на обыкновенном компьютере заняла бы почти 2 000 лет, добавляет он. Даже при работе на более 8 000 процессорах, моделирование заняло несколько месяцев.

Стандартный успех

Предыдущие модели боролись за правильность основных свойств галактик, говорит Крис Брук (Chris Brook), астрофизик из Автономного университета Мадрида, он изучает формирование галактик с помощью имитационного моделирования. Было непонятно, вызваны ли ошибки проблемами с моделированием формирования галактик или связаны со стандартной моделью космологии Большого взрыва, где 4% Вселенной составляет обычная материя, 23% темная материя и 73% темная энергия.

Только в последние годы стало возможно использовать эту модель для симуляции галактик, которые подходят под ряд свойств. Так, модель Фогельсбергера и его коллег представляет различные типы галактик, встречающиеся во Вселенной, и ставит стандартную модель на более твердую почву, говорит Брук. С этого момента подобные симуляции станут более полезными для предсказания и интерпретации наблюдаемых результатов.

Хотя модель хорошо согласуется с наблюдениями за Вселенной, в ней есть аномалии. Например, она показывает, что небольшие галактики образовались слишком рано.

Марк Фогельсбергер (Mark Vogelsberger)Марк Фогельсбергер (Mark Vogelsberger)физик, Массачусетский технологический институт
Нам предстоит понять, почему это произошло, и найти недостающие элементы в формировании галактик.

Комментарии
Незарегистрированные пользователи могут оставить комментарий через виджет Вконтакта, Фейсбука или использовать нашу платформу. Ваш выбор мы запомним (в хорошем смысле)
Вконтактик
Фейсбучек
Для членов клуба
ВЫ НЕ МОЖЕТЕ ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ необходимо зарегистрироваться или войти
Яндекс.Метрика