Новости

Создана самая большая и точная симуляция локальной части Вселенной с темной материей

Создана самая большая и точная симуляция локальной части Вселенной с темной материей

Ученые создали самое большое и точное на сегодняшний день виртуальное изображение локальной части Вселенной вместе с темной материей. Международная группа исследователей под руководством Хельсинкского университета, в которую вошли сотрудники Даремского университета Великобритании, использовала суперкомпьютер DiRAC COSmology MAchine (COSMA) для моделирования и воссоздания эволюции космоса от Большого взрыва до наших дней. Результаты их работы приняты журналом Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Моделирование получило название SIBELIUS-DARK, так как является частью проекта «Симуляции за пределами локальной вселенной» (Simulations Beyond the Local Universe или SIBELIUS). Симуляция охватывает расстояние до 600 миллионов световых лет от Земли и представлена более чем 130 миллиардами «частей», занимающих петабайт данных.

Моделирование нашего локального участка Вселенной включает в себя знакомые структуры, в том числе скопления галактик Девы, Волос Вероники и Персея, Великую стену CfA2 и Местный Войд. В центре симуляции находятся виртуальные аналоги нашего Млечного Пути и ближайшей массивной галактики Андромеды.

Создана самая большая и точная симуляция локальной части Вселенной с темной материей
В самом центре симуляции (и нашей собственной Вселенной) находится галактика Млечный Путь и наш ближайший массивный сосед, галактика Андромеды (известная как M31). Фото: Dr Stuart McAlpine

«Этот проект обеспечивает важный мост между десятилетиями теории и астрономических наблюдений», — отметил доктор Стюарт Макалпайн, научный сотрудник Хельсинкского университета.

Для описания того, как темная материя и космический газ эволюционируют на протяжении всей жизни Вселенной, использовали соответствующие физические уравнения. Исследователи применили передовые статистические методы, чтобы симуляция могла воссоздать наш локальный район космоса, включая правильное расположение и свойства виртуальных аналогов знакомых структур.

Курс
UI/UX Design вечірній
Опануйте професію UI/UX-дизайнера за 5 місяців, навчайтесь у вільний час
РЕЄСТРУЙТЕСЯ!
UI/UX Design вечірній

«Очень интересно видеть знакомые структуры, которые существуют вокруг нас, возникающие в результате компьютерных вычислений… Моделирование просто раскрывает последствия законов физики, действующих на темную материю и космический газ в течение 13,7 миллиардов лет, в течение которых существует наша Вселенная. Тот факт, что мы смогли воспроизвести эти знакомые структуры, дает впечатляющую поддержку стандартной модели холодной темной материи. Значит, мы на правильном пути, чтобы понять эволюцию всей Вселенной», — сказал Карлос Френк, профессор фундаментальной из Института вычислительной космологии Даремского университета.

Но в ходе моделирования обнаружено, что наш ближайший участок Вселенной может быть несколько необычным, поскольку симуляция спрогнозировала меньшее количество галактик из-за «недостаточной плотности» темной материи, чем в среднем регионе Вселенной (кстати, есть теория о существовании галактик и вовсе без темной материи).

Международная исследовательская группа продолжит анализ симуляции, чтобы проверить стандартную модель космологии (ΛCDM) — модель холодной темной материиСоздана самая большая и точная симуляция локальной части Вселенной с темной материейСоздана самая большая и точная симуляция локальной части Вселенной с темной материейПредполагаемый вид темной материи, частицы которой движутся медленно по сравнению со скоростью света (понятие «холодный» в данной модели) и слабо взаимодействуют с обычным веществом и электромагнитным излучением. В теории холодной темной материи рост структур происходит иерархически, а объекты на малых масштабах первыми коллапсируют под действием самогравитации и сливаются в рамках непрерывной иерархической структуры с образованием более массивных структур. Хотя обнаруженная недостаточная плотность не считается вызовом для стандартной модели космологии, она может повлиять на то, как интерпретируется информация об исследованиях наблюдаемых галактик.

Ученые выяснили, как появился окружающий Землю гигантский космический пузырь — кузница всех ближайших молодых звезд


Завантаження коментарів...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: