Modelování galaxií je komplikované, a to ještě více, když se různé počítačové modely neshodují na tom, jak se faktory spojují. Jeden nový projekt s názvem AGORA (Assembling Galaxies of Resolved Anatomy) má za cíl vyřešit nesrovnalosti a zajistit konzistentnost výsledků. Cílem projektu je v zásadě porovnat různé kódy proti sobě a také proti pozorováním.
"Fyzika formování galaxií je extrémně komplikovaná a rozsah délek, hmot a časových harmonogramů, které je třeba simulovat, je obrovský," uvedl Piero Madau, profesor astronomie a astrofyziky na University of California, Santa Cruz a spolupředseda řídícího výboru AGORA.
"Začleníte gravitaci, vyřešíte hydrodynamické rovnice a do kódu zahrnete předpisy pro chlazení plynů, tvorbu hvězd a vstřikování energie ze supernov." Po měsících početních křupání na výkonném superpočítači se podíváte na výsledky a přemýšlíte, jestli to je to, co příroda opravdu dělá, nebo zda jsou některé z výsledků ve skutečnosti artefakty konkrétní číselné implementace, kterou jste použili. “
To je zvláště důležité, pokud jde o modelování účinku temné hmoty na vesmír. Protože entita je pro nás obtížné ji vidět a proto ji identifikovat, fyzici se spoléhají na modely, aby mohli předpovídat její vliv na galaxie a jiné formy obyčejnější hmoty.
„Jednou z velkých výzev však bylo numerické modelování astrofyzikálních procesů v širokém rozsahu škály velikostí ve vesmíru. Simulace superpočítačů jsou navrženy se třemi škály různých velikostí relevantních pro tři různé jevy: formace hvězd, formování galaxií a rozsáhlá struktura vesmíru, “uvedla vysoce výkonná astrocomputační centrum Kalifornské univerzity.
To znamená, že modely hvězd, které přicházejí do galaxií, mají jednu stupnici rozlišení - stačí se podívat například na to, z čeho je plyn a prach vyroben - ale při pohledu na celý vesmír je počítač omezenější na pohled na „Jednoduché gravitační interakce temné hmoty“, dodala univerzita. Samozřejmě čím větší rozlišení získáte v počítačovém modelu, tím lepší - zejména proto, že formování hvězd je ovlivněno procesy, jako je to, jak galaxie interagují s okolním plynem.
AGORA se nejprve zaměří na „modelování realistické izolované diskové galaxie“ UCSC a poté porovná kódy používané k tomu, aby zjistila, s čím přicházejí. Více o cílech projektu se můžete dočíst v tomto předtištěném papíru Arxiv (vedeném Kalifornskou univerzitou, Ji-hoon Kim v Santa Cruz) nebo na webových stránkách AGORA.
Zdroje: Kalifornská univerzita v Santa Cruz a kalifornská vysoce výkonná astropočítací centrum.
