Моделирование галактики является сложным, и даже более того, когда разные компьютерные модели не сходятся во мнении о том, как факторы объединяются. Один новый проект под названием AGORA (Сборка галактик с решенной анатомией) направлен на устранение расхождений и повышение согласованности результатов. По сути, целью проекта является сравнение различных кодов друг с другом, а также с наблюдениями.
«Физика образования галактик чрезвычайно сложна, и диапазон длин, масс и временных масштабов, которые необходимо моделировать, огромен», - заявил Пьеро Мадау, профессор астрономии и астрофизики в Университете Калифорнии, Санта-Крус и сопредседатель Руководящего комитета AGORA.
«Вы включаете гравитацию, решаете уравнения гидродинамики и включаете в код предписания по охлаждению газа, образованию звезд и инжекции энергии сверхновых звезд. После нескольких месяцев обработки чисел на мощном суперкомпьютере вы смотрите на результаты и задаетесь вопросом, действительно ли это то, что делает природа, или же некоторые результаты на самом деле являются артефактами конкретной числовой реализации, которую вы использовали ».
Это особенно важно, когда речь идет о моделировании влияния темной материи на вселенную. Поскольку нам трудно увидеть и, следовательно, определить сущность, физики полагаются на модели, чтобы предсказывать ее влияние на галактики и другие формы более обычной материи.
«Однако одной большой проблемой является численное моделирование астрофизических процессов в широком диапазоне масштабов размеров во Вселенной. Моделирование суперкомпьютера разработано с использованием трех различных масштабных размеров, соответствующих трем различным явлениям: звездообразованию, галактическому образованию и крупномасштабной структуре вселенной », - заявил Центр высокопроизводительных астрокомпьютерных вычислений Калифорнийского университета.
Это означает, что модели звезд, попадающих внутрь галактик, имеют одну шкалу разрешения - достаточно, чтобы посмотреть, например, из чего состоят газ и пыль, - но если смотреть на всю вселенную, компьютер более ограничен просмотром «Простые гравитационные взаимодействия темной материи», добавил университет. Конечно, чем больше разрешение вы можете получить в компьютерной модели, тем лучше - особенно потому, что на формирование звезды влияют такие процессы, как взаимодействие галактик с окружающим газом.
AGORA сначала будет стремиться «моделировать реалистичную изолированную галактику дисков» UCSC, а затем сравнивать используемые коды, чтобы увидеть, что они придумали. Вы можете прочитать больше о целях проекта в этом пре-печатном документе Arxiv (под руководством Калифорнийского университета, Джи-хун Ким в Санта-Круз) или на веб-сайте AGORA.
Источники: Калифорнийский университет Санта-Крус и Калифорнийский университет высокопроизводительных астрокомпьютерных центров.
