Các nhà thiên văn học đã xây dựng mô phỏng chi tiết nhất của vũ trụ bao giờ tạo ra
1 tỷ năm ánh sáng trong siêu máy tính. |
Nói rằng Vũ trụ của chúng tôi là một nơi lớn là một chút của một understatement.
Và với những tiến bộ gần đây trong sự hiểu biết của chúng ta về các ảnh hưởng của vật chất tối và các hố đen đối với sự hình thành của các thiên hà, nó thật bất ngờ.Theo dõi tất cả các vật liệu đó đòi hỏi một số tính toán ấn tượng và mã hóa thông minh, đó là điều mà các nhà thiên văn học bây giờ có nhờ mô hình mô phỏng mới nhất này.
Đã có một số dự đoán chính xác khá, hứa hẹn những hiểu biết sâu sắc mà chắc chắn sẽ dẫn đến một loạt các khám phá thú vị.
Với tiêu đề Illustris: thế hệ kế tiếp (hoặc IllustrisTNG cho ngắn), thì rõ ràng rằng các mô phỏng dự kiến sẽ mở rộng biên giới của sự khám phá không gian.Nhà thiên văn học Shy Genel thuộc Trung tâm Vật lý thiên văn tính toán (CCA) cho biết: "Khi chúng ta quan sát các thiên hà sử dụng kính thiên văn, chúng ta chỉ có thể đo được một số lượng nhất định .
"Với mô phỏng, chúng ta có thể theo dõi tất cả các thuộc tính của tất cả các thiên hà này. Và không chỉ thiên hà trông như thế nào, mà cả lịch sử hình thành của nó."
IllustrisTNG là người kế nhiệm Illustris , và dựa trên sự đóng góp của các nhà nghiên cứu từ CCA, MIT, Đại học Harvard, Đại học Cambridge, Học viện Nghiên cứu Lý thuyết Heidelberg và Viện Nghiên cứu Nâng cao.
Trong thực tế, TNG thực sự bao gồm 18 mô phỏng bao gồm các quy mô khác nhau - mỗi một khối lập mô hình không gian lên đến 1 tỷ năm ánh sáng rộng - theo dõi sự tiến hóa của vũ trụ từ ngay sau Big Bang trong tương lai.
ới độ phân giải và vật lý mới, mô phỏng được cải thiện không chỉ bao phủ nhiều mặt đất hơn, giờ đây họ có thể mô hình chính xác các mô hình cụm thiên hà, và cách trang web này thay đổi theo thời gian.
Theo dõi một ngàn năm ánh sáng vuông của vật chất thiên hà, từ trường và vật chất tối yêu cầu một số phần cứng ấn tượng.
Vì vậy, dự án sử dụng siêu máy tính nhanh nhất của Đức, Hazel Hen , để giảm số lượng.Nó vẫn phải mất hai tháng để chạy qua tính toán cho một trong những mô phỏng lớn hơn, tích lũy được 500 terabyte dữ liệu.
Điều đó nói rằng, nó nhanh hơn rất nhiều so với việc chờ đợi một Vũ trụ phát triển.
Volker Springel thuộc Học viện Nghiên cứu Lý luận Heidelberg cho biết: "Phân tích dữ liệu lớn này sẽ giúp chúng ta bận rộn trong nhiều năm tới và hứa hẹn nhiều thông tin chi tiết thú vị mới trong các quy trình thiên văn khác nhau" .
Mức độ chính xác đạt được cho đến nay là thú vị. Đã có ba bài báo đã được xuất bản mô tả sự phân nhóm vật chất, giúp chúng tôi hiểu được các thiên hà hình thành như thế nào.
Tất nhiên, bất cứ điều gì tìm thấy trong các mô phỏng chỉ đơn giản là cờ mà yêu cầu kiểm tra chặt chẽ hơn bởi các nhà thiên văn học.
Một nghiên cứu được xuất bản trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia đã chứng minh bản chất của những ngôi sao mờ nhạt của các ngôi sao hình thành khi các thiên hà va chạm nhau; thường là quá mờ nhạt để xem, mô phỏng cho thấy những gì chữ ký để săn bắn cho.
Một nghiên cứu khác đã khám phá ra lỗ đen tác động lên sự hình thành sao, thêm chi tiết cần thiết cho các mô hình cho thấy các giếng khoan trọng lực ở trung tâm các thiên hà có thể làm gió thổi khí và bụi sao.
Springel nói: "Đặc biệt hấp dẫn rằng chúng ta có thể dự đoán chính xác ảnh hưởng của các hố đen siêu lớn đối với việc phân phối vật chất ra các quy mô lớn .
"Điều này rất quan trọng để giải thích các phép đo vũ trụ học sắp tới".
Những khám phá như vậy chắc chắn sẽ trở lại với các mô hình và điều chỉnh chúng tốt hơn nữa, hứa hẹn lặp đi lặp lại thêm nữa.
Thật thú vị khi tưởng tượng ra bí mật của một thế hệ thứ hai của Illustris vào một ngày nào đó.