Nove računalniške metode so omogočile izdelavo najbolj podrobnega modeliranja obsega Vesolja. Orodje ponuja najnovejše informacije o vlogi črnih lukenj v porazdelitvi temne snovi, procesu ustvarjanja in razdeljevanja težkih elementov ter pojavljanju magnetnih polj.
Model IllustrisTNG velja za najnaprednejši univerzalni simulator. Podrobnosti in lestvice nam omogočajo, da preučimo nastanek galaksij, njihov razvoj in rast skupaj z aktivnim procesom rojstva zvezd.
S teleskopskim pregledom galaksij lahko znanstveniki merijo le določene lastnosti in določeno število predmetov. Simulacija vam omogoča sledenje vsem lastnostim vseh galaksij. Poleg tega raziskovalci dobijo pogled ne le na sodobni galaktični "videz", temveč tudi na njegovo celotno zgodovino.
Tanek del velike prostorske strukture v simulaciji IllustrisTNG. Svetlost kaže, da gostota in barva mase ustrezata povprečni temperaturi plina običajne (bariozne) snovi. Območje obsega 1,2 milijarde svetlobnih let. To je največja magnetohidrodinamična simulacija nastajanja galaksij, ki vsebuje več kot 30 milijard volumskih elementov in delcev.
Tanek del velike prostorske strukture v simulaciji IllustrisTNG. Svetlost kaže, da gostota in barva mase ustrezata povprečni temperaturi plina običajne (bariozne) snovi. Območje obsega 1,2 milijarde svetlobnih let. To je največja magnetohidrodinamična simulacija nastajanja galaksij, ki vsebuje več kot 30 milijard volumskih elementov in delcev. V zvezi z razvojem, testiranjem in analizo novih projektnih podatkov, zaposleni v Massachusetts Institute of Technology in Inštitutu za astrofiziko in vesoljske raziskave M. Kavli. Visoka ločljivost IllustrisTNG v kombinaciji s kompleksnim modelom galaktične formacije je omogočila podrobno proučevanje problemov magnetnih polj.
Sledi hitrost plina v tankem odseku z debelino 100 kiloparsek. To je druga največja skupina v TNG100. Na črnih območjih se plin praktično ne premika, v belih območjih pa presega 1000 km / s. Prikazuje kontrast med gibanjem plina v kozmičnih vlaknih in hitrim kaotičnim gibanjem iz supermasivne črne luknje.
Simulacija realističnega vesolja
IllustrisTNG je prejemnik originalne simulacije Illustris, ki jo je ustvarila ista raziskovalna skupina. Posodobljen je tako, da doda nekaj fizikalnih procesov, ki igrajo ključno vlogo pri oblikovanju in razvoju galaksij.
Projekt ustvarja tudi model kubičnega vesolja, ki je manjši po velikosti kot naš. Model sledi nastanku milijona galaksij s skoraj 1 milijardo svetlobnih let v eno smer.
Kozmično omrežje plina in temne snovi ustvarja galaksije, ki so podobne pravim oblikam in velikostim. Hidrodinamično modeliranje je prvič neposredno pokazalo podrobnosti ustvarjanja grozdov.
Model napoveduje tudi, kako se bo vesoljsko vozilo sčasoma spremenilo. Glavna pozornost je bila posvečena temni snovi, ki je temelj celotnega prostora. Izkazalo se je celo, da predvideva učinek supermasivnih črnih lukenj na porazdelitev snovi v velikem obsegu.
Astrofizika s kodo in superračunalnikom
Projekt je zahteval ustvarjanje zmogljive različice zelo paralelne kode kosine AREPO. Uporabljen je bil na najhitrejšem nemškem računalniku, Hazel Hen. Za izvedbo ene od dveh glavnih simulacij je morala ekipa povezati več kot 24.000 procesorjev. Nove simulacije so zagotovile več kot 500 terabajtov informacij, analiza katerih bo trajala več let.
Supermasivne črne luknje zavirajo rojstvo zvezd
.
V eni študiji je bilo mogoče prikazati učinek črnih lukenj na galaksije. Oblikovanje zvezd povzroči, da iz mladih predmetov zasijejo modro. Vendar pa se pojavi nenaden evolucijski premik in dejavnost se zbledi. Nato je galaksija polna rdečih starih zvezd in umrlih.
Edini fizični predmet, ki lahko vodi do tega, so supermasivne črne luknje. Njihovi hitri odtoki pospešijo do 10% hitrosti svetlobe in vplivajo na zvezdne sisteme.
Novi rezultati za galaktične strukture
IllustrisTNG izboljšuje razumevanje hierarhične strukture galaktične formacije. Teoretiki verjamejo, da se vse začne s pojavom majhnih galaksij, ki se združijo v večje objekte. Številni trki raztrgajo galaksije in razpršijo zvezde, da bi ustvarili nove galaksije. Zdaj bo IllustrisTNG pomagal preveriti napovedi.
