محاكاة EAGLE الجديدة تُظهر المجرات كما هي بالفعل (فيديو)

تأتي المجرات في جميع الأشكال والأحجام المختلفة ، وقد استحوذت محاكاة جديدة هائلة للكون على هذا التنوع المجري بدقة أكبر من أي محاكاة قبلها ، وفقًا لدراسة جديدة.



باستخدام محاكاة تسمى EAGLE (تطور وتجميع GaLaxies وبيئاتها) ، قام باحثون من معاهد متعددة في أوروبا بإعداد محاكاة مبهرة للكون يحتوي على عشرات الآلاف من المجرات. لمحاكاة بهذا الحجم ، يقول الباحثون إن مجرتهم هي التمثيل الأكثر دقة للمجرات المتاحة. غالبًا ما تنتج عمليات محاكاة المجرات الأخرى مجرات مختلفة عن تلك التي نراها في الطبيعة - ضخمة جدًا ، وكروية ، وصغيرة جدًا ، وبها عدد كبير جدًا من النجوم القديمة ، وفقا لبيان من جامعة ليدن في هولندا.



'هذا حقًا نجاح مذهل ، أعتقد أنه من العدل أن نقول ،' روب كرين من جامعة ليفربول جون مورس وعضو في المجموعة التي قامت ببناء EAGLE ، أخبر موقع ProfoundSpace.org. الباحثون هم جزء من تعاون يُدعى Virgo Consortium for Cosmological Supercomputer Simulations. انتقل إلى الجيل السابق من عمليات المحاكاة ، وستبدو جميع المجرات مثل النقط الكروية الكبيرة. الآن هم يشكلون أقراصًا وقضبانًا ومجرات غير منتظمة وأنواع مختلفة من المجرات الإهليلجية. [كيف تحاكي أجهزة الكمبيوتر الكون (إنفوجرافيك)]

يمكن حل مجرة ​​فردية من داخل شبكة كونية واسعة النطاق ، في هذه الصورة الثابتة من محاكاة EAGLE للكون. يولد EAGLE صورة أكثر دقة للمجرات من أي محاكاة بهذا الحجم قبلها.



يمكن حل مجرة ​​فردية من داخل شبكة كونية واسعة النطاق ، في هذه الصورة الثابتة من محاكاة EAGLE للكون. يولد EAGLE صورة أكثر دقة للمجرات من أي محاكاة بهذا الحجم قبلها.(رصيد الصورة: The Virgo Consortium، Schaye et. al.)

تشبه محاكاة الكمبيوتر وصفة للكون. يجب على العلماء أن يبدأوا بقائمة من المكونات والتعليمات - وهو ما يعني في الواقع وصفًا للفيزياء التي تكمن وراء الكون الحالي. في حين أن العديد من عمليات المحاكاة يمكن أن تعيد إنشاء المكونات الكونية الرئيسية (مثل النجوم والمجرات) ، إلا أنه من الصعب تحقيق التفاصيل الدقيقة (مثل شكل وكتلة وتوزيع تلك النجوم والمجرات).

يمكن رؤية عينة من المحاكاة الجديدة في الفيديو أعلاه. يظهر تطور الكون في منطقة 25 ميغا فرسخ مكعب (حوالي 81 مليون سنة ضوئية). تُظهر الزاوية اليمنى السفلية من الشاشة الوقت بعد الانفجار العظيم (يُشار إليه بحرف 't'). في الكون المبكر ، كانت المادة مشتتة وضبابية ، لكنها تتحد تدريجياً نوع من الويب ، مع خيوط طويلة من المواد تربط العقد حيث تتجمع المجرات. في الساعة 1:06 ، تبدأ المحاكاة مرة أخرى من البداية وتُظهر المكونات الثلاثة الرئيسية للنموذج: المادة المظلمة (المسمى CDM) ، والغاز (الكرات الحمراء عبارة عن غيوم غازية حيث تولد النجوم غالبًا) ، والنجوم. تحتوي محاكاة EAGLE الكاملة على مساحة 100 ميغا فرسخ مكعب.



النسر ليس أكبر محاكاة للكون في العالم. ومع ذلك ، فإن عمليات المحاكاة الأكبر كثيرًا لا تتمتع عادةً بدقة عالية بما يكفي لرؤية تفاصيل المجرات الفردية. تصبح عملية إضافة الحجم والدقة أمرًا كثيفًا للوقت والتكلفة ، واستغرق تشغيل محاكاة EAGLE الكاملة عدة أشهر على أحد أقوى أجهزة الكمبيوتر الفائقة العلمية في أوروبا ، وفقًا للباحثين.

كان أحد أهداف مجموعة EAGLE هو إنتاج محاكاة كبيرة بما يكفي لاحتوائها على جميع أنواع المجرات التي نراها في الكون. يسمح هذا للباحثين بمعرفة ما إذا كانت الفيزياء التي برمجوها في EAGLE دقيقة لجميع المجرات ، وما إذا كانت تنتج العدد الصحيح من المجرات في الكون.

قال Joop Schaye من جامعة Leiden وكبير العلماء في EAGLE لـ ProfoundSpace.org في رسالة بريد إلكتروني: 'كانت هناك عمليات محاكاة ناجحة جدًا تقوم بتكبير [منطقة] انتهى بها [احتواء] مجرة ​​واحدة في الوقت الحالي'. ومع ذلك ، يصعب مقارنة هذا النوع من المحاكاة مع الملاحظات. قد تبدو المجرة الافتراضية في نهاية المطاف مثل مجرتنا درب التبانة ، ولكن من يقول ذلك؟ ربما كان يجب أن تصبح مجرة ​​إهليلجية! '



مع وجود آلاف المجرات المراد دراستها ، يقول الباحثون إنهم يستطيعون معرفة المزيد حول كيفية تأثير البيئة على تطور المجرات ، لأن المجرات في مناطق مختلفة قد تختلف بناءً على ما يحدث في جوارها المحلي. [8 ألغاز محيرة في علم الفلك]

يقول الباحثون إن لديهم فكرة بالفعل عما يجعل المجرات في محاكاتهم تبدو أكثر شبهاً بتلك الموجودة في الطبيعة: الرياح المجرية. تتشكل هذه العواصف الكونية من أحداث انفجارية مثل انفجار المستعر الأعظم والثقب الأسود. يمكن رؤية هذه الانفجارات في فيديو المحاكاة الذي يبدأ حوالي 0:10. تصبح أكبر وأكثر تواترًا مع مرور الوقت.

مجرة درب التبانة منظمة في أذرع لولبية من النجوم العملاقة التي تضيء الغاز والغبار بين النجوم. الشمس في إصبع يسمى Orion Spur.

قال Schaye إن صورة الكون التي تم إنشاؤها بواسطة محاكاة EAGLE ليست مثالية ، ولكن بالنسبة لعلماء الفلك ، فإن مستوى الاتفاق مثير للإعجاب للغاية. يبدو أن لدينا المكونات الرئيسية في المكان.

الآن يمكن للباحثين ، وكذلك العلماء الآخرين ، النظر في محاكاة إيجل بمزيد من التفصيل ، لمعرفة أين نجحت في تكرار الطبيعة ، وأين فشلت.

قال كرين: 'إنه وقت مثير للغاية'. 'علينا أن نذهب ونبحث بجدية أكبر لمعرفة الخطأ في [المحاكاة]. ومن خلال القيام بذلك ، سنرى ما لا نفهمه عن الكون.

ظهر البحث الجديد في عدد حديث من الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

اتبع كالا كوفيلد تضمين التغريدة .تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google . المقالة الأصلية بتاريخ موقع demokratija.eu .