Yeni MIT simülasyonu, evrenin doğuşuna dair önemli bilgiler ortaya koyuyor

Kendiliğinden gerçeklik üretimi dağınıktır.

Örneğin Big Bang, evrenin enerji ve maddesini bir anda serbest bıraktı, ardından zamanın varlığının ilk nanosaniyesinde büyüyen evrendeki sıcaklıklar 1.000 trilyon santigrat dereceyi aştığında, onu ışık hızında her yöne doğru itti. Evrenin kuarkların ve fotonların ötesindeki parçacıkların var olabileceği noktaya kadar soğuduğu sonraki yüz milyon yıl – hidrojen ve helyum gibi gerçek atomların ortaya çıktığı – henüz var olmayan yıldızlar pahasına karanlık çağlar olarak bilinir. ışık sağlamak.

Bununla birlikte, nihayetinde, büyük elemental gaz bulutları, kendi üzerlerine tutuşmaya yetecek kadar baskı yaparak, önceden karanlık olan evreni aydınlattı ve bir sürece öncülük etti. Bu yüzden evren sadece bir grup hidrojen ve helyum atomundan ibaret değildir. Bu yeni yıldızlardan gelen ışığın, daha ağır elementler oluşturan iyonize plazma oluşturmak için çevreleyen gaz bulutlarıyla nasıl etkileşime girdiğinin gerçek süreci tam olarak anlaşılmamıştır, ancak bir ekip Bu çalkantılı dönem için matematiksel modellerinin, şimdiye kadar tasarlanmış en büyük ve en ayrıntılı model olduğunu.

bu Adına onuruna verilen simülatör Şafak Tanrıçası, 100 milyon ışıkyılı büyüklüğündeki bir alanda gazlar, yerçekimi ve radyasyon arasındaki etkileşimlere bakarak kozmik yeniden iyonlaşma dönemini simüle ediyor. Araştırmacılar, modeldeki farklı değişkenlerin değişmesinin üretilen sonuçları nasıl etkilediğini görmek için Big Bang’den 400.000 yıldan bir milyar yıla kadar olan sentetik bir zaman çizelgesine bakabilirler.

MIT Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nde NASA Einstein Üyesi olan Aaron Smith, “Thesan erken evrene bir köprü görevi görüyor” dedi. . “Amacı, evren anlayışımızı temelden değiştirmeye hazır olan yaklaşan gözlem tesisleri için ideal bir simüle edilmiş analog olarak hizmet etmektir.”

Işığın gazla etkileşimini izleyen ve ayrı bir galaksinin oluşumuyla eşleşen ve kozmik tozun davranışını modelleyen yeni bir algoritma sayesinde, önceki simülasyonlardan daha fazla büyüklükte daha fazla ayrıntı sunuyor.

Projede Massachusetts Teknoloji Enstitüsü ve Max Planck Astrofizik Enstitüsü ile ortak olan Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden Rahul Kanan, şunları söyledi: MİT haberleri. “Bu şekilde, yeniden iyonlaşma sürecini ortaya çıktıkça otomatik olarak takip ediyoruz.”

Bu simülasyonu çalıştırmak Almanya, Garching’de bir süper bilgisayar. 60.000 bilgi işlem çekirdeği, Thesan’ın ihtiyaç duyduğu sayıları ezmek için paralel olarak çalışan 30 milyon CPU saatine eşittir. Ekip, deneyden de şaşırtıcı sonuçlar elde etti.

Cannan, “Thesan, ışığın erken evrende büyük mesafeler kat etmediğini buldu,” dedi. “Aslında, bu mesafe çok küçük ve sadece birkaç yüz milyon yılda 10 kat artarak yeniden iyonlaşmanın sonunda genişliyor.”

Yani, yeniden iyonlaşma döneminin sonundaki ışık, araştırmacıların daha önce düşündüğünden daha uzağa gitti. Ayrıca Thesan’ın ekibi, bu hipotezin doğrulanabilmesi için gerçek dünya gözlemleri için desteğe ihtiyaç olduğunu belirtmekte hızlı olmasına rağmen, galaksinin tipi ve kütlesinin yeniden iyonlaşma sürecini etkileyebileceğini belirtiyorlar.