Astrophysicists Create “Time Machine” Simulations To Observe the Lifecycle of Ancestor Galaxy Cities

simulacija časovnega stroja

Znanstveniki ustvarjajo simulacije “časovnega stroja”, ki preučujejo življenjske cikle mest prednikov galaksij.

Mnogi procesi v astrofiziki trajajo zelo dolgo, kar otežuje preučevanje njihovega razvoja. Na primer, zvezde, kot je naše Sonce, imajo življenjsko dobo približno 10 milijard let, galaksije pa se razvijajo več milijard let.

Eden od načinov, kako se astrofiziki ukvarjajo s tem, je, da primerjajo različne objekte v različnih fazah razvoja. Prav tako lahko vidijo oddaljene predmete, ki učinkovito gledajo nazaj v čas, zaradi časa, ki je potreben, da svetloba doseže naše teleskope. Na primer, če gledamo predmet, ki je oddaljen 10 milijard svetlobnih let, ga vidimo takšnega, kot je bil pred 10 milijardami let.

Zdaj so raziskovalci prvič ustvarili simulacije, ki poustvarjajo celotne življenjske cikle nekaterih največjih zbirk galaksij, ki so jih kdaj opazili v oddaljenem vesolju pred 11 milijardami let, glede na novo študijo, objavljeno 2. junija 2022 v reviji Report. . astronomija narave,

Kozmološke simulacije so pomembne za preučevanje, kako je vesolje postalo takšne velikosti, kot je danes, vendar se mnoge ne ujemajo s tem, kar astronomi običajno vidijo skozi teleskope. Večina je zasnovanih tako, da se ujemajo z resničnim vesoljem le v statističnem smislu. Po drugi strani so omejene kozmološke simulacije zasnovane tako, da neposredno reproducirajo strukture, ki jih dejansko vidimo v vesolju. Vendar pa je bila večina trenutnih tovrstnih simulacij uporabljena za naše lokalno vesolje, kar pomeni blizu Zemlje, nikoli pa za opazovanja oddaljenega vesolja.

Skupino raziskovalcev, ki jo vodi Inštitut za fiziko in matematiko vesolja Kavli, raziskovalec projekta in prvi avtor Matin Eta in projektni docent Khi-Gan Lee, so se zanimale za oddaljene strukture, kot so velikanski protoklasi galaksij, ki so predniki današnji dan. jate galaksij, preden lahko trčijo pod lastno gravitacijo. Ugotovili so, da so bile trenutne študije oddaljenih protoclusterov včasih poenostavljene, kar pomeni, da so bile opravljene s preprostimi modeli in ne s simulacijami.

Posnetek zaslona simulacije časovnega stroja

Posnetki zaslona iz simulacije (zgoraj) prikazujejo porazdelitev snovi v skladu z opazovano porazdelitvijo galaksij v času potovanja svetlobe 11 milijard let (ko je bilo vesolje staro le 2,76 milijarde let ali 20 % svoje trenutne starosti) in (spodaj) 11 milijard Porazdelitev snovi na istem območju, ki ustreza svetlobnemu letu ali našemu današnjemu času. Zasluge: Eta et al.

“Želeli smo poskusiti razviti popolno simulacijo resničnega oddaljenega vesolja, da bi videli, kako so se strukture začele in končale,” je dejal Ata.

Njihov rezultat je bil COSTCO (Restricted Simulations of the Cosmos Field).

Lee je dejal, da je razvoj simulacije kot gradnja časovnega stroja. Ker svetloba iz oddaljenega vesolja ravno zdaj doseže Zemljo, so teleskopi današnjih galaksij posnetek preteklosti.

“To je tako, kot da bi našel staro črno-belo fotografijo svojega dedka in posnel video njegovega življenja,” je dejal.

V tem smislu so raziskovalci posneli posnetke “mladih” galaksij starih staršev v vesolju in nato hitro posredovali njihovo starost, da bi preučili, kako bodo nastale kopice galaksij.

Raziskovalci so uporabili svetlobo iz galaksij, da so prepotovali razdaljo 11 milijard svetlobnih let, da bi dosegli nas.

Najtežje je bilo upoštevati okolje na splošno.

“Gre za nekaj, kar je zelo pomembno za usodo teh struktur, ne glede na to, ali so ločene ali pritrjene na večje objekte. Če ne upoštevaš okolja, dobiš povsem drugačne odgovore. Okolje smo lahko upoštevali neprekinjeno. v obsegu, ker imamo popolno simulacijo in zato je naša napoved bolj stabilna,” je dejal Ata.

Drug pomemben razlog, zakaj so raziskovalci ustvarili te simulacije, je bil testiranje standardnega modela kozmologije, ki se uporablja za opis fizike vesolja. Z napovedovanjem končne mase in končne porazdelitve struktur v določenem prostoru lahko raziskovalci razkrijejo prej neodkrite anomalije v našem trenutnem razumevanju vesolja.

Z uporabo svojih simulacij so raziskovalci lahko našli dokaze o treh predhodno objavljenih protoklastih galaksij in ovrgli strukturo. Poleg tega so lahko identificirali še pet struktur, ki so se nenehno oblikovale v njihovih simulacijah. To vključuje proto-superjat Hyperion, največjo in najstarejšo proto-supergrozo, ki je znana danes, ki je 5000-kratna naša masa. galaksija Galaksija, ki so jo raziskovalci ugotovili, bi se zrušila v veliko žarilno nitko, ki meri 300 milijonov svetlobnih let.

Njihovo delo se že uporablja za druge projekte, vključno s preučevanjem kozmoloških okolij galaksij in absorpcijskih linij oddaljenih kvazarjev, če jih naštejemo le nekaj.

Objavljene so bile podrobnosti njihove študije astronomija narave 2. junija

Reference: Metin Eta, Khi-Gan Lee, Claudio Dalla Vecchia, Francisco-Shu Kitaura, Olga Cucciati, Brian C. Lemoux, Daiichi Kashino in Thomas Muller, 2. junija 2022, astronomija narave,
DOI: 10.1038/s41550-022-01693-0

READ  Največji sindikat medicinskih sester v državi je obsodil nove smernice CDC o maskah

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen.

Read also x