Araştırmacılar, erken disk galaksi oluşumunu ortaya çıkaran ve “kayıp uydular problemini” çözen gelişmiş galaksi oluşumu simülasyonlarına sahipler ve bu da Evreni anlama yolunda önemli bir adım atıyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Gökbilimciler gökadaların oluşumunu simüle etmek için süper bilgisayarları kullanabilirler. Büyük patlama 13,8 milyar yıl öncesinden günümüze. Ancak birçok hata kaynağı vardır. Lund’daki araştırmacıların liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, bunları düzeltmek için sekiz yıl boyunca yüz milyon bilgisayar saati harcadı.
Son on yılda, galaksilerin nasıl oluştuğunu gerçekçi bir şekilde hesaplayabilen bilgisayar simülasyonlarında büyük ilerlemeler görüldü. Bu kozmolojik simülasyonlar galaksilerin, yıldızların ve gezegenlerin nereden geldiğini anlamamız açısından çok önemlidir. Bununla birlikte, bu tür modellerden elde edilen tahminler, simülasyonların çözünürlüğündeki sınırlamaların yanı sıra yıldızların nasıl yaşadığı ve öldüğü ve yıldızlararası ortamın evrimi gibi bir dizi faktör hakkındaki varsayımlardan da etkilenmektedir.
İşbirlikçi Çabalar Doğruluğu Artırıyor
Hata kaynaklarını en aza indirmek ve daha doğru simülasyonlar üretmek için, Lund Üniversitesi’nden Santi Roca-Fàbrega, Seul Ulusal Üniversitesi’nden Ji-hoon Kim ve Kaliforniya Üniversitesi’nden Joel R. Primack liderliğindeki 60 yüksek öğretim kurumundan 160 araştırmacı – işbirliği yaptık ve şimdiye kadar yapılmış en büyük simülasyon karşılaştırmasının sonuçlarını sunuyoruz.
“Galaksi oluşumu teorisine doğru ilerlemek için farklı simülasyonlardan elde edilen sonuçları ve kodları karşılaştırmak çok önemlidir. Bunu artık dünyanın en iyi galaksi simülatörlerinin arkasındaki rakip kod gruplarını bir tür süper karşılaştırmayla bir araya getirerek başardık” diyor astrofizik araştırmacısı Santi Roca-Fàbrega.
CosmoRun simülasyonları olarak bilinen bu işbirliğinden elde edilen üç makale şu anda şurada yayınlandı: Astrofizik Dergisi. Bunlarda araştırmacılar, gökada ile aynı kütleye sahip bir galaksinin oluşumunu analiz ettiler. Samanyolu. Simülasyon, Evrendeki ilk yıldızların ürettiği ultraviyole arka plan radyasyonu, gazın soğuması ve ısınması ve yıldız oluşum süreci hakkındaki aynı astrofiziksel varsayımlara dayanmaktadır.
Simüle edilmiş evrenin bir parçası. Kredi: AGORA İşbirliği
CosmoRun Simülasyonlarından İçgörüler
Yeni sonuçlar, araştırmacıların, James Webb Teleskobu’ndan alınan gözlemlere uygun olarak, Samanyolu gibi disk gökadalarının Evren tarihinin çok erken dönemlerinde oluştuğu sonucuna varmalarını sağlıyor. Ayrıca, uydu galaksilerin (daha büyük galaksilerin yörüngesinde dönen galaksiler) sayısını, toplumda iyi bilinen ve “kayıp uydu sorunu” olarak bilinen bir sorunu nihayet çözen gözlemlerle tutarlı hale getirmenin bir yolunu da buldular.
Ek olarak ekip, daha önce standart olan yıldızların sayısı ve dağılımından ziyade, galaksileri çevreleyen gazın gerçekçi simülasyonlar için nasıl anahtar olduğunu ortaya çıkardı.
Santi Roca-Fàbrega, “Çalışma son sekiz yıldır devam ediyor ve yüzlerce simülasyonun çalıştırılmasını ve yüz milyon saatlik süper bilgi işlem tesislerinin kullanılmasını gerektiriyor” diyor.
Artık yolculuk, galaksi oluşumunun simülasyonlarını daha da hassaslaştırmaya devam ediyor. Her teknolojik başarı ile Santi Roca-Fàbrega ve meslektaşları, evrenin ve galaksilerin doğuşu ve evrimiyle ilgili baş döndürücü bilmeceye yeni parçalar eklemeyi umuyor.
Santi Roca-Fàbrega, “Bu, galaksi oluşumunun daha güvenilir simülasyonlarının başlangıcıdır ve bu da kendi galaksimiz Samanyolu’nu daha iyi anlamamıza yardımcı olacaktır” diyor.
Referans: “AGORA Yüksek Çözünürlüklü Galaksi Simülasyonları Karşılaştırma Projesi IV: z≤2’de Kozmolojik Yakınlaştırma Simülasyonunda Halo ve Galaksi Kütle Birleşimi” Yazan: Santi Roca-Fàbrega, Ji-hoon Kim, Joel R. Primack, Minyong Jung, Anna Genina, Loic Hausammann, Hyeonyong Kim, Alessandro Lupi, Kentaro Nagamine, Johnny W. Powell, Yves Revaz, Ikkoh Shimizu, Clayton Strawn, Héctor Velázquez, Tom Abel, Daniel Ceverino, Bili Dong, Thomas R. Quinn, Eun-jin Shin , Alvaro Segovia-Otero, Oscar Agertz, Kirk SS Barrow, Corentin Cadiou, Avishai Dekel, Cameron Hummels, Boon Kiat Oh, Romain Teyssier ve The Agora Collaboration, Gönderildi, Astrofizik Dergisi.
arXiv:2402.06202
Çalışmaya Lund Üniversitesi’nin yanı sıra 60’a yakın üniversite ve kuruluş katıldı.