Astronomi mogu koristiti superračunala za simulaciju nastanka galaksija od Velikog praska prije 13,8 milijardi godina sve do danas. Međutim, postoji niz izvora pogrešaka. Međunarodni istraživački tim, predvođen istraživačima Lund Sveučilišta, proveo je sto milijuna sati računalnih simulacija tijekom osam godina pokušavajući ispraviti te pogreške. Posljednje desetljeće donijelo je velike napretke u računalnim simulacijama koje mogu realistično izračunati kako se galaksije formiraju. Te kozmološke simulacije ključne su za naše razumijevanje kako se formiraju galaksije, zvijezde i planeti. Međutim, predviđanja takvih modela pogođena su ograničenjima u rezoluciji simulacija, kao i pretpostavkama o brojnim čimbenicima, poput načina života i smrti zvijezda te evolucije međuzvjezdanog medija.
CosmoRun simulacije
Da bi se minimizirali izvori pogrešaka i proizvele točnije simulacije, 160 istraživača iz 60 visokoobrazovnih institucija — predvođeni Santi Roca-Fàbregom sa Sveučilišta u Lundu, Ji-hoon Kimom sa Nacionalnog sveučilišta u Seulu i Joelom R. Primackom sa Sveučilišta Kalifornije — surađivali su i sada predstavljaju rezultate najveće usporedbe simulacija ikada provedene. “Da bismo napredovali prema teoriji formiranja galaksija, ključno je usporediti rezultate i kodove iz različitih simulacija. To smo sada učinili okupivši konkurentske skupine kodova iza najboljih svjetskih simulatora galaksija u vrsti superusporedbe,” kaže Santi Roca-Fàbrega, istraživač astrofizike.
Tri rada iz ove suradnje, poznata kao CosmoRun simulacije, prihvaćena su za objavljivanje u časopisu The Astrophysical Journal. U njima su istraživači analizirali formiranje galaksije s istom masom kao Mliječni put. Simulacija se temelji na istim astrofizičkim pretpostavkama o ultraljubičastom pozadinskom zračenju koje proizvode prve zvijezde u svemiru, hlađenju i zagrijavanju plina te procesu formiranja zvijezda.
Novi uvid u formaciju galaksija
Novi rezultati omogućuju istraživačima zaključiti da su spiralne galaksije poput Mliječnog puta formirane vrlo rano u povijesti svemira, u skladu s opažanjima svemirskog teleskopa James Webb. Također su pronašli način da broj satelitskih galaksija — galaksija koje orbitiraju oko većih galaksija — usklade s opažanjima, konačno rješavajući problem poznat u zajednici kao “problem nestalih satelita.”
Osim toga, tim je otkrio kako je plin koji okružuje galaksije ključan za realistične simulacije, a ne broj i raspodjela zvijezda, što je prethodno bio standard. “Rad je trajao posljednjih osam godina i uključivao je provođenje stotina simulacija i korištenje sto milijuna sati superračunalnih pogodnosti,” kaže Santi Roca-Fàbrega.
Putovanje se sada nastavlja kako bi se dodatno usavršile simulacije formiranja galaksija. Sa svakim tehnološkim dostignućem, Santi Roca-Fàbrega i njegovi kolege nadaju se dodavanju novih dijelova u zapanjujuću slagalicu rođenja i evolucije svemira i galaksija. “Ovo je početak pouzdanijih simulacija formiranja galaksija, što će nam zauzvrat pomoći bolje razumjeti našu domaću galaksiju, Mliječni put,” kaže Santi Roca-Fàbrega.
Znanstvene radove možete pročitati ovdje, ovdje i ovdje.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
