Астрономы провели самое масштабное моделирование — миллионы «виртуальных галактик» в недрах одного суперкомпьютера

Модель Вселенной

Известно, что вселенские масштабы выходят далеко за грани возможности восприятия человеческого разума, одних только галактик во Вселенной насчитывается миллиарды миллиардов. И ученые астрономы, путем наблюдений за глубинами космоса постоянно расширяют круг наших знаний об устройстве Вселенной, о происходящих в космосе процессах и т.п. Но не всегда одни лишь наблюдения дают необходимые ученым данные, результаты и ответы на некоторые вопросы, касающиеся в частности движущих сил, отвечающих за формирование и развитие колоссальных космических объектов, таких, как галактики и скопления галактик. Эти данные могут быть получены из другого источника — из расчетов сложнейших математических моделей.

Не так давно ученые-астрономы из Аризонского университета провели то, что можно назвать одним из самых масштабных компьютерных моделирований за всю историю человечества. Для этого моделирования использовался суперкомпьютер Ocelote и специализированное программное обеспечение UniverseMachine, которое позволило «вырастить» в памяти суперкомпьютера миллионы небольших «виртуальных вселенных». А полученные таким путем данные позволили ученым-космологам проследить формирование и развитие галактик за достаточно долгий, даже по космическим масштабам, период времени, который начался с отметки в 400 миллионов лет после Большого Взрыва, и закончился условно нашим временем.

В результате моделирования в недрах суперкомпьютера прошла эволюция более 8 миллионов виртуальных галактик. На это все было потрачено порядка 400 тысяч часов процессорного времени.

Отметим, что моделируемые вселенные были по размерам меньше нашей Вселенной, но в них действовали подобные физические законы и правила. Ученые периодически меняли некоторые из начальных условий и смотрели на конечный результат.

И в результате всего этого были сделаны неожиданные выводы, что нынешнее понимание процессов звездного формирования является несколько неправильным. Считается, что звезды начинают формироваться из «узлов» облаков космического газа и пыли, там, где наблюдается повышенная плотность материи. И чем большую температуру имеет эта материя, тем трудней и медленней идут процессы формирования звезд. Доказательствами этих предположений являются наблюдения за сверхмассивными черными дырами, энергия которых нагревает материю в окружающем их пространстве до достаточно высоких температур. И этот нагрев препятствует интенсивным процессам звездообразования.

Но в результатах математического моделирования ученые увидели совсем другую картину. «Поскольку мы «вернулись» к самому раннему периоду существования Вселенной, которую наполняли облака плотного и горячего газа, мы ожидали увидеть там некоторое количество уже неактивных галактик, давно прекративших производить новые звезды» — пишут ученые, — «Но мы нашли там достаточно много активных галактик, которые производят новые звезды достаточно быстрыми темпами».

И под конец развития виртуальных вселенных те из них, в которых не были искусственно подавлены условия для процессов звездообразования, выглядели почти точно так же, как и то, что видят сегодня ученые в свои телескопы.

В скором времени ученые, работавшие с моделями UniverseMachine собираются провести новое моделирование, которое начнется с исходной точки, но не будет остановлено на условном текущем моменте, а будет продолжаться приблизительно еще столько же времени. Это позволит ученым изучить не только процессы формирования и развития звезд и галактик, но и процессы, которые происходят во время «смерти» этих колоссальных космических объектов.

Share Button

Материалы по теме:

Впервые явление квантовой запутанности было продемонстрировано при помощи крошечного наноспутника CubeSat на околоземной орбите
Исследователям из Национального университета Сингапура удалось успешно продемонстрировать явление квантовой запутанности, созданное при помощи миниатюрного оборудования, размещенного на борту крошечного наноспутника стандарта CubeSat, двигающегося ...
Ученые ведущих космических агентств начали симуляцию апокалипсиса, вызванного падением астероида на Землю
Этот гигантский астероид выскочил буквально ниоткуда, как "чертик из табакерки", и движется сейчас по траектории, которая через несколько коротких недель обязательно пересечется с траекторией ...
Ученые создали самую большую «виртуальную Вселенную», и вы даже можете загрузить ее на свой компьютер
Астрономия отличается от всех других областей наук в первую очередь тем, что у ученых имеется всего только один основной объект для исследований. Несмотря на ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика