Видели смо временске снимке растућих стабала или планина које се формирају, чак је и површина Земље убрзана како би се показало како су се континенти преселили у данашње конфигурације и да ли ће се кретати у будућности.
Сличан садржај
- Слушам Велики прасак
- Брзи обилазак природе нашег универзума
Сада можемо видети снимке свемира који се временски развију - 13 милијарди година космичке еволуције, све унутар коцке 350 милиона светлосних година са стране - смањио се на екран наших рачунара. Горњи видео снима нас кроз време и простор док гас загреја, звезде експлодирају, галаксије се формирају, црне рупе прождиру и свемир се шири. Видимо огромна пространства која су пресликана као тамна материја, температура гаса, тешки метали, као видљива светлост - подаци који се преклапају и прекривају кроз 12 милијарди 3-Д пиксела.
"До сада ниједна симулација није била у стању да репродукује свемир истовремено и на великим и на малим размерама", каже Марк Вогелсбергер са МИТ / Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику (ЦфА). Вогелсбергер је заједно са истраживачима у Немачкој, Великој Британији и другим институцијама у САД-у јучер представио своју симулацију у Натуреу .
Овај виртуални, али реалистични универзум је изграђен помоћу рачунарског програма званог Иллустрис, који је користио сложен код да би се свемир изградио од његовог почетка, око 12 милиона година након Великог праска.
Стварање програма који обухвата милијарде година времена прикладно је захтевало дуготрајно улагање на људском нивоу - истраживачи су провели пет година развијајући Иллустрис. У оквиру тога, стварни прорачуни су трајали три месеца „времена рада“ за супер-рачунаре и укључивали су огромних 8.000 централних процесних јединица (ЦПУ-а, а сваки је „мозак“ рачунара) који раде истовремено. За поређење, просечан радни рачунар који ради сам би завршио овај задатак у 2.000 година.
Када је рачунање завршено у данашњи дан, Иллустрис је изградио више од 41.000 галаксија, заједно са галаксијским кластерима и празнинама, за које истраживачи кажу да веома добро увлаче суштину стварног универзума. Зумирање открива резолуцију тако фино да је у стању да прикаже хемију гасова који се окрећу у појединим галаксијама.
Како функционира симулација? Један малени аспект заснован је на основном принципу светлости, најбрже супстанце у универзуму. Светлост путује познатом брзином - 299, 792, 458 метара у секунди - тако да када користимо телескопе за гледање галаксије удаљене милијарду светлосних година, видимо прошлост - светлост која је емитована пре милијарду година. Тако далеки астрономи изгледају, а отац се враћа у време које могу да виде.
Али, посматрања из телескопа стварају само дискретне делове еволуције универзума и не дозвољавају никоме да види како, рецимо, одређена морфија галаксије кроз време. Дакле, истраживачи који су изградили Иллустрис морали су да попуне огромне празнине у простору и времену пробијући основе како нормална материја, тамна материја и тамна енергија - главне "ствари" универзума - комуницирају у простору. Као што можете очекивати, сложени физички и хемијски процеси утичу на то како се формирају космичке структуре.
Тренутна мисао сугерира да је еволуција карактеристика у простору „процес саморегулирања, у смислу да структуре које формирају, посебно звијезде и црне рупе, утичу на њихово окружење и на слиједећу еволуцију структура нове генерације“, аутори пишу на сајту Иллустриса. „У Иллустрису се свеобухватни (чак и ако није комплетан) сет физичких процеса, попут галактичких ветрова усмерених формирањем звезда и убризгавања термичке енергије црне рупе, моделирају кроз свемирску историју.“ Такве симулације су кључне за стварање реалног скупа моделиране галаксије.
Остали видео снимци које су снимили аутори приказују специфичне делове симулације - 13 милијарди година температуре гаса у свемиру или потпуну еволуцију одређене галаксије. "Иллустрис је као времеплов", каже коаутор Схи Генел из ЦфА. „Временом можемо ићи напред и назад. Можемо паузирати симулацију и зумирати се у једну галаксију или галаксије да видимо шта се заиста догађа. "
А ми такође можемо гледати у чуду, док летимо кроз влакна која подсећају на неуронске мреже, у чистој величини простора и времена и моћи човечанства да је симулира.
