Időközű videofilmet látottunk a fák növekedéséről vagy a hegyek kialakulásáról, még a Föld felszínének felgyorsulásáról is, hogy megmutassák, hogyan változtak a kontinensek a mai konfigurációjukba és hogyan mozognak a jövőben.
kapcsolodo tartalom
- A Big Bang hallgatása
- Gyors túra az univerzum természetén
Most láthatjuk a fejlődő világegyetem időbeli hatályú képeit - 13 milliárd éves kozmikus evolúció, mindössze egy 350 millió fényévnyi kocka belsejében -, számítógépünk képernyőjére zsugorodva. A fenti videó átvág minket az időben és a térben, amikor a gáz felmelegszik, csillagok felrobbannak, galaxisok formálódnak, fekete lyukak felfalják és az univerzum tágul. Látjuk a tér hatalmas kiterjedéseit, amelyeket sötét anyagként, gázhőmérséklettől, nehézfémektől, látható fénynek tekintünk - 12 milliárd 3D pixel átfedésben és átfedésben lévő adatokat.
"Mostanáig egyetlen szimuláció sem volt képes reprodukálni az univerzumot egyszerre sem nagy, sem kis méretben." - mondta Mark Vogelsberger, az MIT / Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ (CfA). A Vogelsberger, a németországi, az Egyesült Királyságbeli kutatókkal és az Egyesült Államok más intézményeivel együtt tegnap bemutatta a szimulációt a természetben .
Ezt a virtuális, de valósághű univerzumot az Illustris nevű számítógépes programmal építették fel, amely komplex kódot alkalmazott az univerzum kialakításához a gyerekcipőtől kezdve, kb. 12 millió évvel a Nagyrobbanás után.
Egy milliárd évig tartó, megfelelő módon elkészülő program létrehozása hosszú távú beruházást igényelt emberi léptékben - a kutatók öt évet töltöttek Illustris fejlesztésén. Ezen belül a tényleges számítások három hónapos „futási időt” igényeltek a szuperszámítógépeken, és egy óriási 8000 központi processzort (CPU-kat, amelyek mindegyike egy számítógép „agya”) vették igénybe egyidejűleg. Összehasonlításképpen: egyedül dolgozó átlagos asztali számítógép 2000 év alatt elvégezte volna ezt a feladatot.
Amikor a számítás manapság befejeződött, Illustris több mint 41 000 galaxist épített, galaxisfürtökkel és üregekkel együtt, amelyek a kutatók szerint nagyon jól megragadják az aktuális világegyetem lényegét. A nagyítás olyan finom felbontást mutat, hogy képes megmutatni az egyes galaxisokban kavargó gázok kémiáját.
Hogyan működik a szimuláció? Egy apró aspektus a fény alapelvére épül, amely a világegyetem leggyorsabb anyaga. A fény ismert sebességgel - 299 792 458 méter / másodperc - halad, tehát amikor távcsövekkel egy milliárd fényév távolságra lévő galaxist nézünk, látjuk a múltat - egy milliárd évvel ezelőtt kibocsátott fényt. Így a távolabbi csillagászok úgy néznek ki, mint az apa, aki időben láthatja.
A távcsövekkel kapcsolatos megfigyelések azonban csak az univerzum evolúciójának diszkrét darabokat hoznak létre, és senki sem engedi megtekinteni, hogy mondjuk egy adott galaxis miként változik az idő múlásával. Tehát az Illustrist építő kutatóknak hatalmas térbeli és időbeli hiányosságokat kellett kitölteniük, megvizsgálva azokat az alapokat, amelyek szerint a normál anyag, a sötét anyag és a sötét energia - az univerzum fő „dolgai” - kölcsönhatásba lépnek az űrben. Mint várhatnánk, az összetett fizikai és kémiai folyamatok befolyásolják a kozmikus struktúrák kialakulását.
A jelenlegi gondolat azt sugallja, hogy a jellemzők evolúciója az űrben „önszabályozó folyamat abban az értelemben, hogy a formáló struktúrák, különösen a csillagok és a fekete lyukak, befolyásolják környezetüket és a struktúrák következő generációjának ezt követő fejlődését”. a szerzők Illustris oldalán írnak. „Illustris-ben a kozmikus történelem során a fizikai folyamatok átfogó (még ha nem is teljes) sorozatát, például a csillag-formáció által vezérelt galaktikus szeleket és a fekete lyuk hőenergia-befecskendezését modellezik.” Az ilyen szimulációk kulcsa a realisztikus modellezett galaxisok.
Más szerzők által készített videók a szimuláció konkrét szeleteit mutatják - 13 milliárd éves gázhőmérsékletet az űrben, vagy egy adott galaxis teljes evolúcióját. "Az Illustris olyan, mint egy időgép" - mondja Shy Genel, a CfA társszerzője. "Előre-vissza tudunk lépni az időben. Szüneteltethetjük a szimulációt és nagyíthatunk egyetlen galaxisba vagy galaxisfürtbe, hogy megnézhessük, mi történik valójában. "
És csodálkozva is megnézhetjük, miként repülünk át az ideghálózatokat emlékeztető szálakon, a tér és idő hatalmas mérete és az emberiség szimulációs képessége alapján.
