Jūs esate čia: Pradžia » Visos temos » Mokslas » Įdomusis mokslas

Mokslininkai sukūrė 8 milijonus visatų. Ką pavyko sužinoti apie tamsiąją materiją?

2019-09-04

(4)

(15)

(385)

Rūšis:	Standartinė publikacija

Astrofizikus domina tamsioji materija, bet iš vienos visatos apie ją duomenų nepakanka. Galima būtų jos gauti iš daugiau visatų, pavyzdžiui, 8 milijonų.

Prisijunk prie technologijos.lt komandos!

Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.

Sudomino? Užpildyk šią anketą!

Astrofizikų komanda superkompiuteriu sukūrė 8 milijonus unikalių visatų. Paskui stebėjo jų gimimą, raidą ir senėjimą. Kam to reikia? Mokslininkai norėjo perprasti tamsiosios materijos vaidmenį mūsų pačių Visatos gyvenime nuo pat Didžiojo Sprogimo momento.

Dar praėjusio amžiaus septintajame dešimtmetyje tyrėjai suprato, kad Visatą iš esmės sudaro paslaptinga Tamsioji Materija (TM). Nuo tada bandoma perprasti jos reikšmę galaktikų formavimuisi ir gebėjimui kurti žvaigždes.

Pagal pagrindinę Didžiojo Sprogimo teoriją, užgimus Visatai, gravitacija TM sutelkė į milžiniškus debesis. Jie vadinami tamsiosios materijos halais. Augantis halas pritraukė retas vandenilio dujas, ir taip susidarė žvaigždės ir galaktikos.

Tad, teorijoje TM yra galaktikų pagrindas, apibrėžiantis galaktikų formavimąsi, susiliejimą ir raidą. Norėdami ištyrinėti detales, mokslininkai nusprendė pasinaudoti superkompiuteriu ir sukurti daugiau nei 8 milijonų unikalių visatų simuliacijas. Tai yra nemenkas projektas, nes kiekvienoje visatoje veikė skirtingi fizikos dėsniai.

Naujoji nuolatos kūrė milijonus visatų, ir kiekvienoje tilpo po 12 milijonų galaktikų. Kiekvienoje simuliacijoje buvo stebima visatų braida nuo 400 miln. metų po DS iki šių laikų.

Norint sukurti tikslią mūsų visatos ar bent galaktikos kopiją, reikėtų pernelyg daug superkompiuterių pajėgumų ir laiko (nepakaktų ir šimto metų). Todėl buvo apsiribota vos dviem kriterijais: bendra žvaigždžių mase ir naujų žvaigždžių formavimosi sparta. Taip iš 8 milijonų visatų pavyko aptikti tą, kurios savybės sutampa su realios visatos, kurioje gyvename.

Tad, ką parodė tyrimas? Pasirodo, žvaigždžių formavimosi galaktikose greitis glaudžiai susijęs su jų TM halo mase (tai yra, jos vaidmuo iš tiesų reikšmingas).

Galaktikose, kurių TM halų masės rodiklis panašus į Paukščių Tako, žvaigždės gimdavo greičiausiai. Jei TM halų masė būdavo dar didesnė, naujos žvaigždės susidarydavo lėčiau, nes tokiose visatose būdavo daug juodųjų skylių.

Yra dar vienas svarbus pastebėjimas. Nauji duomenys sukėlė abejonių senai įsitvirtinusiu įsitikinimu: žvaigždžių susidarymą ankstyvoje visatoje tamsioji materija slopino. Tikimasi, kad praeityje tamsioji materija buvo tankesnė, o dujos – karštesnės. Tai turėjo stabdyti žvaigždžių formavimąsi.

Tačiau naujojo tyrimo duomenys rodo, kad, kitaip nei tikėtasi, konkretaus dydžio galaktikose žvaigždės ir toliau formavosi, be to, vis didėjančiu greičiu.

Dabar astrofizikų komanda planuoja tyrimą praplėsti. Jie nori išbandyti daugiau tamsiosios materijos įtakos galaktikų savybėms būdų. Svarbu sužinoti, kokia įtaka daroma galaktikų formoms, juodųjų skylių masyvumui ir žvaigždžių virtimo supernovomis dažniui.

Tai – unikalus projektas, nes dabar yra dirbtinių visatų darbo laukas, kuriame galima kelti daugybę naujų klausimų ir išbandyti įvairius įvykių vystymosi scenarijus.

Arizonos universiteto superkomiuteryje „Ocelote“ yra 336 mazgai, kiekviename jų po 2 procesorius, turinčius 28 branduolius ir 192 GB darbinės atminties. Taip pat yra atskiras didelės atminties mazgas su 2 terabaitais RAM ypatingai dideliems duomenų rinkiniams. Simuliuodami visas visatas, mokslininkai 2000 Ocelote'o CPU branduolių be perstojo naudojo daugiau nei tris savaites.

Scientists Use ‘UniverseMachine’ to Simulate 8 Million Universes

▲