ВойтиНовый пользовательЗабыли пароль?
Через соцсети

«Космический автогол» - еще один ключ в охоте за темной материей

3.6kпросмотров
/
Популярное

Охотники за темной материей сделали еще один шаг вперед благодаря новому суперкомпьютерному моделированию, показывающему эволюцию нашей «локальной Вселенной» от Большого взрыва до наших дней.

 «Космический автогол» - еще один ключ в охоте за темной материей

Видимые галактики в симуляции Local Group, изображенные в правом нижнем углу, лишь слегка показывают крошечную долю огромного числа ореолов темной материи, показанной в левом верхнем углу.

Физики Даремского университета, Великобритания, которые вели исследование, говорят, что их расчеты могли бы способствовать пониманию темной материи, таинственной субстанции, которая, как полагают, составляет 85% массы Вселенной.

Карлос Френк (Carlos Frenk)Карлос Френк (Carlos Frenk)профессор, директор Института вычислительной космологии Даремского университета
Я не сплю вот уже 30 лет. Темная материя - это ключ ко всему, что мы знаем о галактиках, но мы все еще не знаем ее истинную природу. Понимание того, как сформировались галактики хранит в себе ответ на тайну темной материи.

Ученые считают, что сгустки темной материи, или ореолы, возникшие в ранней Вселенной, захватывают межгалактический газ и становятся местом рождения галактик. Космологическая теория предсказывает, что наши собственные космические окрестности кишат миллионами мелких ореолов, но лишь несколько десятков небольших галактик были обнаружены вокруг Млечного Пути. 

Карлос Френк (Carlos Frenk)Карлос Френк (Carlos Frenk)профессор, директор Института вычислительной космологии Даремского университета
Мы знаем, что галактики не могут находиться в каждом ореоле. Возникает вопрос: почему нет?

Исследователи Дарема считают, что их расчеты отвечают на этот вопрос, ясно показывая, как и почему миллионы ореолов вокруг нашей галактики и соседней Андромеды не породили галактик и остались бесплодными мирами. Они говорят, что газ, который мог бы создать галактику, был стерилизован жаром первых звезд, которые образовались во Вселенной и были лишены возможности охладиться и превратиться в звезды. 

Газ в симуляции EAGLEГаз в симуляции EAGLE, демонстрирующей горячие пузырьки (красные), окружающие большие галактики, соединенные более холодными нитями (синие и зеленые). Вставки Local Group вокруг Млечного Пути показывают распределение газа, звезд и темной материи.

Тем не менее, нескольким ореолам удалось обойти эту космическую печь, они выросли достаточно рано и быстро, чтобы удержать газ и сформировать галактики.

Результаты будут представлены на Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества в Портсмуте. Профессор Френк, который должен получить высшую награду Королевского астрономического общества, Золотую медаль за астрономию, добавил: 

 Мы узнали, что большинство ореолов темной материи существенно отличаются от «избранных», которые светятся при свете звезд. Благодаря нашему моделированию мы узнали, что если наши теории о темной материи правильны, то Вселенная вокруг нас должна быть полна ореолов, которые не смогли создать галактику. Возможно, в один прекрасный день астрономы смогут найти способ их поиска. 

Ведущий исследователь доктор Тилль Савала (Till Sawala) из Института вычислительной космологии Даремского Университета сказал, что исследование впервые смоделировало эволюцию наших галактик-«соседок», в том числе Млечный Путь, Андромеду, их спутники и несколько небольших изолированных галактик, в полном объеме. 

Космологическая машина DiRAC

Космологическая машина DiRAC, управляемая Даремским университетом, имеет 6 720 ядер Intel Xeon и 53 760 Гбайт оперативной памяти.

Тилль Савала (Till Sawala)доктор, ведущий исследователь, Институт вычислительной космологии Даремского Университета
То, что мы видели в наших моделях можно назвать космическим автоголом. Мы уже знали, что первое поколение звезд испускает интенсивное излучение, нагревая межгалактический газ до температуры, превышающей поверхность Солнца. После этого газ становится таким горячим, что дальнейшее формирование звезд сильно затрудняется, в итоге у ореолов остается крайне мало шансов сформировать галактики. Мы смогли показать, что космический отопление - не просто лотерея с несколькими победителями. Это строгий процесс отбора, и только ореолы, которые росли достаточно быстро, стали пригодны для формирования галактик.

Пристальный взгляд на окружающий нас космос является частью более крупного проекта EAGLE, который в настоящее время ведут космологи Даремского университета и Университета Лейдена в Нидерландах.

EAGLE – одна из первых попыток смоделировать Вселенную с начала образования галактик. Вглядываясь в виртуальную Вселенную, исследователи находят галактики, которые очень похожи на нашу, окруженные бесчисленными ореолами темной материи, лишь небольшая часть из которых содержит галактики.

Симуляция Дарема проводилась на «Космологической машине», которая является частью национальной суперкомпьютерной установки для исследований в области астрофизики и физики элементарных частиц DiRAC, финансируемой Департаментом бизнеса, инноваций и ремесел через STFC. Мощность космологической машины, находящейся в Даремской университете, равна 5 000 обычных компьютеров, а ее память больше в 10 000 раз.

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