Sztuczny wszechświat podobny do naszego zbudowany z superkomputera

Sztuczny Wszechświat zbudowany przez SuperComputer

Ta nieruchoma klatka pochodzi z animacji wygenerowanej przez Arepo pokazanej powyżej. Pokazuje kluczową zdolność Arepo do tworzenia realistycznych galaktyk spiralnych. Poprzednie symulacje dawały raczej galaktyki kędzierzawe pozbawione wyraźnej struktury spiralnej. Opublikowano 28 sierpnia 2012. (Źródło zdjęcia: CfA / UCSD / HITS / M. Vogelsberger (CfA) & V. Springel (HITS))





Naukowcy twierdzą, że po raz pierwszy możliwe jest zbudowanie od podstaw wszechświata pełnego galaktyk przypominających te wokół nas na superkomputerach.

Nasza galaktyka, Droga Mleczna, jest galaktyka spiralna z szerokim dyskiem i rozpostartymi ramionami, jak wiele w naszym kosmicznym sąsiedztwie, na przykład galaktyki Andromeda, Wiatraczek i Wir. Galaktyki spiralne są powszechne, ale wcześniejsze modele komputerowe, które miały na celu dokładną symulację narodzin i… ewolucja wszechświata przez miliardy lat mieli problemy z ich stworzeniem. Zamiast tego często generowały wiele kleistych galaktyk zbitych w kulki.

Nowe symulacje komputerowe mogą teraz odtworzyć rodzaj społeczności galaktycznych widzianych w naszym wszechświecie, zaczynając od zaobserwowanej poświaty Wielkiego Wybuchu i ewoluując w czasie. Superkomputer Odyssey z Harvardu umożliwił symulacje, które skompresowały prawie 14 miliardów lat w zaledwie kilka miesięcy.



'Stworzyliśmy pełną różnorodność galaktyk, które widzimy we wszechświecie lokalnym' - powiedział autor badania Mark Vogelsberger z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. [ Budowa galaktyki przez superkomputer (wideo) ]

Nowe oprogramowanie nazywa się Arepo i zostało stworzone przez Volkera Springela w Instytucie Studiów Teoretycznych w Heidelbergu w Niemczech. Poprzednie symulacje dzieliły przestrzeń na stałą siatkę sześcianów, przy czym każdy sześcian symulował zachowanie substancji w tej przestrzeni.

Arepo używa siatki, która może się zmieniać, wypełniając się czworościanami o różnej wielkości i kształcie (czworościan to czworoboczny obiekt przypominający piramidę). Im więcej substancji zawiera region, takich jak gaz, gwiazdy, ciemna materia lub ciemna energia , tym więcej czworościanów Arepo poświęca temu regionowi, co pozwala mu dokładniej symulować zachowanie i przepływ tych substancji.



„Wykorzystaliśmy wszystkie zalety poprzednich kodów i usunęliśmy wady” – powiedział Springel.

„Chciałbym dodać, że symulacje, które przeprowadziliśmy za pomocą naszego oprogramowania, reprezentują wszechświat lub wycinek wszechświata, który ma wiele właściwości podobnych do naszych, ale niekoniecznie jest to ten sam wszechświat”, astrofizyk Paul Torrey z Harvard-Smithsonian Centrum Astrofizyki powiedziało guesswhozoo.com. 'Chociaż można znaleźć w nim wiele galaktyk, takich jak Droga Mleczna, nie znajdziesz samej Drogi Mlecznej.'

W przyszłości naukowcy zamierzają symulować znacznie większe objętości Wszechświata w bezprecedensowej rozdzielczości, tworząc największy i najbardziej realistyczny model Wszechświata do tej pory.



'W ten sposób mamy nadzieję uzyskać więcej informacji na temat powstawania galaktyk' - powiedział Torrey.

Naukowcy szczegółowo opisali swoje odkrycia w wydaniu z 21 sierpnia czasopisma Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Śledź guesswhozoo.com na Twitterze @Spacedotcom . Jesteśmy też na Facebook & Google+ .