Nuovi metodi computazionali ci hanno permesso di creare la modellazione più dettagliata della scala dell'universo. Lo strumento offre informazioni aggiornate sul ruolo dei buchi neri nella distribuzione della materia oscura, sul processo di creazione e distribuzione di elementi pesanti, nonché sull'aspetto dei campi magnetici.
Il modello IllustrisTNG è considerato il simulatore universale più avanzato. Dettagli e scala ci permettono di studiare la formazione delle galassie, il loro sviluppo e la loro crescita in tandem con un processo attivo di nascita stellare.
Con un'indagine telescopica sulle galassie, gli scienziati possono misurare solo determinate caratteristiche e un numero specifico di oggetti. La simulazione ti consente di tracciare tutte le proprietà per tutte le galassie. Inoltre, i ricercatori hanno una visione non solo sulla "apparenza" galattica moderna, ma anche sulla sua intera storia.
Una sezione sottile della struttura spaziale su larga scala in una simulazione IllustrisTNG. La luminosità indica che la densità e il colore della massa corrispondono alla temperatura media del gas di una sostanza convenzionale (barionica). L'area copre 1,2 miliardi di anni luce. Questa è la più grande simulazione magnetoidrodinamica della formazione di galassie, contenente oltre 30 miliardi di elementi e particelle del volume
Una sezione sottile della struttura spaziale su larga scala in una simulazione IllustrisTNG. La luminosità indica che la densità e il colore della massa corrispondono alla temperatura media del gas di una sostanza convenzionale (barionica). L'area copre 1,2 miliardi di anni luce. Questa è la più grande simulazione magnetoidrodinamica della formazione di galassie, contenente oltre 30 miliardi di elementi di volume e particelle Oltre allo sviluppo, test e analisi di nuovi dati di progetto, i dipendenti del Massachusetts Institute of Technology e dell'Istituto di astrofisica e ricerca spaziale hanno nominato M. Kavli. L'alta risoluzione di IllustrisTNG in combinazione con un modello complesso di formazione galattica ha permesso di esaminare in dettaglio i problemi dei campi magnetici.
Tracciamento della velocità del gas in una sezione sottile con uno spessore di 100 kiloparsec. Questo è il secondo cluster più massiccio nel TNG100. Nelle aree nere, il gas praticamente non si muove e nelle aree bianche supera i 1000 km / s. Dimostra il contrasto tra il movimento del gas nei filamenti cosmici e i movimenti caotici veloci da un buco nero supermassiccio.
Simulazione di un universo realistico
IllustrisTNG è il ricevitore della simulazione originale Illustris creata dallo stesso team di ricerca. È stato aggiornato per aggiungere alcuni processi fisici che svolgono un ruolo chiave nella formazione e nell'evoluzione delle galassie.
Il progetto crea anche un modello di un universo cubico, che è di dimensioni inferiori al nostro. Il modello traccia la formazione di un milione di galassie con circa 1 miliardo di anni luce a senso unico.
La rete cosmica di gas e materia oscura crea galassie che assomigliano a forme e dimensioni reali. Per la prima volta, la modellazione idrodinamica è stata in grado di mostrare direttamente i dettagli della creazione di cluster.
Il modello prevede anche come la navicella cambierà nel tempo. L'attenzione principale è stata rivolta alla materia oscura che sta alla base dell'intero spazio. Si è persino scoperto per prevedere l'effetto dei buchi neri supermassicci sulla distribuzione della materia su larga scala.
Astrofisica con codice e supercomputer
Il progetto ha richiesto la creazione di una versione potente del codice AREPO coseno altamente parallelo. È stato usato sul computer tedesco più veloce, Hazel Hen. Per eseguire una delle due simulazioni principali, il team ha dovuto collegare più di 24.000 processori. Nuove simulazioni hanno fornito oltre 500 terabyte di informazioni, la cui analisi richiederà molti anni.
I buchi neri supermassicci sopprimono la nascita stellare
In uno studio, è stato possibile mostrare l'effetto dei buchi neri sulle galassie. La formazione delle stelle le fa brillare di blu da oggetti giovani. Tuttavia, si verifica un improvviso cambiamento evolutivo e l'attività svanisce. Quindi la galassia è piena di vecchie stelle rosse e muore.
L'unico oggetto fisico che può portare a questo è buchi neri supermassicci. I loro rapidi deflussi accelerano al 10% della velocità della luce e influenzano i sistemi stellari.
Nuovi risultati per strutture galattiche
IllustrisTNG migliora la comprensione della struttura gerarchica della formazione galattica. I teorici ritengono che tutto inizi con l'apparizione di piccole galassie, che si fondono in oggetti più grandi. Numerose collisioni strappano galassie e stelle sparse per creare nuove galassie. Ora IllustrisTNG ti aiuterà a controllare le previsioni.
