Niemieccy naukowcy z Heidelberg Institute for Theoretical Studies we współpracy ze międzynarodowym zespołem badaczy stworzyli najdokładniejszy model wszechświata jaki do tej pory powstał. Jest to część projektu Illustris:The New Generation, kontynuacji Illustris zakończonego w 2013 roku – wielkoskalowej symulacji powstawania galaktyk.

Illustris TNG został rozpoczęty w 2017 roku, przy wykorzystaniu komputera Hazel Han. Projekt składa się z osiemnastu symulacji opartych na trzech modelach wszechświata, każdy o kształcie sześcianu. Różnią się one rozmiarami, a przez mają to także inne zadania: największe, o boku 300 Mpc, pozwalają na badanie tego, jak galaktyki wzajemnie na siebie oddziałują i skupiają się w grupy. Najmniejsze modele (50 Mpc) pokazują wewnętrzną strukturę galaktyk, a te “średnie” (100 Mpc) pozwalają na widok pomiędzy; są także bezpośrednią kontynuacją wcześniejszego projektu.

Porównanie wielkości trzech modeli, łącznie z pokazaniem gęstości czarnej materii.

Każda symulacja zaczyna się tuż po Wielkim Wybuchu, a kończy na dniu dzisiejszym. Użyto wszystkich znanych procesów fizycznych, które stoją za tworzeniem się i ewolucją galaktyk, uwzględniając także hydrodynamikę. Umożliwiło to lepsze zbadanie problemów takich jak wpływ czarnych dziur na rozkład materii, pochodzenie pól magnetycznych, czy rozkład pierwiastków ciężkich we wszechświecie. Badana jest także sieć włókien ciemnej materii, która według naukowców łączy ze sobą galaktyki.

Obraz pokazuje metaliczność dwunastu największych gromad  w TNG300 (na górze) oraz ośmiu w TNG100 (na dole), a okręgi przedstawiają ich promienie.

Tworzenie całej symulacji zajęło 2 miesiące. Do jej realizacji potrzeba było ponad 24 tysięcy procesorów, co w rezultacie dało około 500 terabajtow danych. Duża ich część nadal czeka na analizę – razie opublikowane zostały opisy dwóch modeli. Projekt IllustrisTNG wykorzystano do tej pory także w 11 pracach naukowych. Kiedy zostanie zakończony, wszystkie dane zostaną opublikowane; tak stało się w 2015 roku z danymi zebranymi w Illustris, które są teraz dostępne za darmo.

Artykuł napisała Aleksandra Bochenek.

Autor

Redakcja AstroNETu
Redakcja AstroNETu