Nowa symulacja MIT ujawnia ważne informacje na temat narodzin wszechświata

Spontaniczne generowanie rzeczywistości jest bałaganem.

Na przykład Wielki Wybuch wyzwolił w jednej chwili energię i materię Wszechświata, a następnie wypchnął je we wszystkich kierunkach z prędkością światła, gdy temperatury w rosnącym wszechświecie przekroczyły 1000 bilionów stopni Celsjusza w ciągu pierwszej nanosekundy istnienia czasu. Kolejne setki milionów lat, podczas których wszechświat ochłodził się do tego stopnia, że ​​mogły istnieć cząstki poza kwarkami i fotonami — kiedy pojawiły się rzeczywiste atomy, takie jak wodór i hel — znane są jako ciemne wieki kosztem gwiazd, które jeszcze nie istnieją. zapewnić światło.

W końcu jednak ogromne chmury gazów elementarnych wcisnęły się w siebie na tyle, by się zapalić, oświetlając wcześniej ciemny wszechświat i prowadząc proces Dlatego wszechświat to nie tylko cała masa atomów wodoru i helu. Faktyczny proces, w jaki światło z tych nowych gwiazd oddziałuje z otaczającymi obłokami gazu, tworząc zjonizowaną plazmę, która generuje cięższe pierwiastki, nie jest w pełni zrozumiały, ale zespół że ich model matematyczny dla tej burzliwej epoki jest największym i najbardziej szczegółowym, jaki dotąd opracowano.

ten Symulator, nazwany na cześć Bogini Świtu, symulująca okres kosmicznej rejonizacji, obserwując interakcje między gazami, grawitacją i promieniowaniem na obszarze 100 milionów lat świetlnych. Naukowcy mogą spojrzeć na syntetyczną oś czasu od 400 000 lat do miliarda lat po Wielkim Wybuchu, aby zobaczyć, jak zmiana różnych zmiennych w modelu wpływa na generowane wyniki.

„Thesan działa jak pomost do wczesnego Wszechświata” – powiedział Aaron Smith, członek NASA Einstein Fellow w Instytucie Astrofizyki i Badań Kosmicznych MIT Kavli. . „Jego celem jest służenie jako idealny symulowany analog dla nadchodzących obiektów obserwacyjnych, które mogą fundamentalnie zmienić nasze rozumienie wszechświata”.

Zawiera więcej szczegółów w większej skali niż jakakolwiek poprzednia symulacja dzięki nowemu algorytmowi, który śledzi interakcję światła z gazem, która odpowiada powstawaniu oddzielnej galaktyki i modeluje zachowanie kosmicznego pyłu.

READ  Elon Musk mówi, że SpaceX wyśle ​​emerytowany statek kosmiczny na lotnisko w Teksasie

Rahul Kanan z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, który współpracował przy projekcie z Massachusetts Institute of Technology i Max Planck Institute for Astrophysics, powiedział Aktualności MIT. „W ten sposób automatycznie śledzimy proces rejonizacji w miarę ich powstawania”.

Uruchomienie tej symulacji to Superkomputer w Garching w Niemczech. 60 000 rdzeni obliczeniowych odpowiada 30 milionom roboczogodzin pracy procesora równolegle, aby zmniejszyć liczbę potrzebną Thesan. Zespół już widział zaskakujące wyniki eksperymentu.

„Thesan odkrył, że światło nie przemieszcza się na duże odległości we wczesnym wszechświecie” — powiedział Cannan. „W rzeczywistości odległość ta jest bardzo mała i staje się duża dopiero pod koniec rejonizacji, zwiększając się dziesięciokrotnie w ciągu zaledwie kilkuset milionów lat”.

Oznacza to, że światło pod koniec okresu rejonizacji przeniosło się dalej, niż wcześniej sądzili badacze. Zauważają również, że typ i masa galaktyki mogą wpływać na proces rejonizacji, chociaż zespół Thesan szybko zwrócił uwagę, że potrzebne jest wsparcie dla obserwacji w świecie rzeczywistym, zanim ta hipoteza zostanie potwierdzona.

Wszystkie polecane przez Engadget produkty są starannie dobierane przez naszą redakcję, niezależnie od firmy macierzystej. Niektóre z naszych historii zawierają linki afiliacyjne. Jeśli kupisz coś przez jeden z tych linków, możemy otrzymać prowizję partnerską.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.