Nauji skaičiavimo metodai leido sukurti išsamiausią Visatos mastelio modeliavimą. Priemonė suteikia naujausią informaciją apie juodųjų skylučių vaidmenį tamsiosios medžiagos pasiskirstyme, sunkiųjų elementų kūrimo ir platinimo procesą, taip pat magnetinių laukų atsiradimą.
„IllustrisTNG“ modelis laikomas pažangiausiu universaliu simulatoriumi. Išsami informacija ir mastas leidžia ištirti galaktikų formavimąsi, jų vystymąsi ir augimą kartu su aktyviu žvaigždžių gimimo procesu.
Su teleskopiniu galaktikų tyrimu, mokslininkai gali matuoti tik tam tikras savybes ir tam tikrą objektų skaičių. Modeliavimas leidžia stebėti visas galaktikų savybes. Be to, mokslininkai mato ne tik šiuolaikinę galaktikos „išvaizdą“, bet ir visą jos istoriją.
Plonas plataus masto erdvės struktūros IllustrisTNG modeliavimas. Ryškumas rodo, kad masės tankis ir spalva atitinka vidutinę įprastinės (baryoninės) medžiagos dujų temperatūrą. Plotas apima 1,2 mlrd. Šviesmečių. Tai yra didžiausias galaktikų susidarymo magnetohidrodinaminis modeliavimas, turintis daugiau kaip 30 milijardų tūrio elementų ir dalelių
Plonas plataus masto erdvės struktūros IllustrisTNG modeliavimas. Ryškumas rodo, kad masės tankis ir spalva atitinka vidutinę įprastinės (baryoninės) medžiagos dujų temperatūrą. Plotas apima 1,2 mlrd. Šviesmečių. Tai didžiausias magnetohidrodinaminis galaktikų susidarymo modeliavimas, turintis daugiau kaip 30 milijardų tūrio elementų ir dalelių. Naujų projektų duomenų kūrimo, išbandymo ir analizės metu Massachusetts technologijos instituto darbuotojai ir Astrofizikos ir kosmoso tyrimų institutas pavadino M.K. Kavli. Didelė IllustrisTNG raiška kartu su sudėtingu galaktikos formavimo modeliu leido išsamiai išnagrinėti magnetinių laukų problemas.
Stebėkite dujų greitį plonoje dalyje, kurios storis yra 100 kiloparsec. Tai antras pagal dydį TNG100 klasteris. Juodaose vietose dujos praktiškai nevažiuoja, o baltose vietose ji viršija 1000 km / s. Tai parodo kontrastą tarp dujų judėjimo kosminiuose gijų ir greito chaotiško judėjimo iš supermazinio juodo skylės.
Realaus visatos modeliavimas
IllustrisTNG yra to paties tyrimo grupės sukurtos originalios Illustris modeliavimo imtuvas. Jis buvo atnaujintas, siekiant pridėti keletą fizinių procesų, kurie vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant ir vystant galaktikas.
Projektas taip pat sukuria kubinio visatos modelį, kuris yra mažesnis nei mūsų. Modelis seka milijoną galaktikų su beveik 1 mlrd. Šviesmečių formavimu.
Kosminis dujų ir tamsiosios medžiagos tinklas sukuria galaktikas, panašias į realias formas ir dydžius. Pirmą kartą hidrodinaminis modeliavimas galėjo tiesiogiai parodyti klasterių kūrimo detales.
Modelis taip pat numato, kaip erdvėlaivis laikui bėgant pasikeis. Pagrindinis dėmesys buvo skiriamas tamsijai medžiagai, kuri yra visa erdvė. Jis netgi parodė, kad supermazinių juodųjų skylučių poveikis medžiagos platinimui yra didelis.
Astrofizika su kodu ir superkompiuteriu
Projektui reikėjo sukurti galingą labai lygiagrečio kosininio AREPO kodo versiją. Jis buvo naudojamas sparčiausiai vokiškame kompiuteryje „Hazel Hen“. Norint atlikti vieną iš dviejų pagrindinių modelių, komanda turėjo prijungti daugiau nei 24 000 procesorių. Nauji modeliai suteikė daugiau nei 500 terabaitų informacijos, kurios analizė užtruks daugelį metų.
Supermasyvios juodosios skylės slopina žvaigždžių gimimą
Viename tyrime buvo galima parodyti juodųjų skylučių poveikį galaktikoms. Žvaigždžių formavimas sukelia jaunų objektų mėlyną spindesį. Tačiau įvyksta staigus evoliucinis poslinkis, o veikla išnyksta. Tada galaktika užpildyta raudonomis senomis žvaigždėmis ir miršta.
Vienintelis fizinis objektas, kuris gali sukelti tai, yra supermazinis juodosios skylės. Jų greitas išleidimas pagreitina iki 10% šviesos greičio ir veikia žvaigždės sistemas.
Nauji galaktinių struktūrų rezultatai
IllustrisTNG pagerina hierarchinės galaktikos formavimo struktūros supratimą. Teoristai mano, kad viskas prasideda nuo mažų galaktikų, kurios sujungtos į didesnius objektus, išvaizda. Daugybė susidūrimų išsklaido galaktikas ir išsklaido žvaigždes, kad sukurtų naujas galaktikas. Dabar IllustrisTNG padės patikrinti prognozes.
