Illustris to tak naprawdę pierwszy na świecie dokładny model ewolucji Wszechświata. Symulację stworzył Mark Vogelsberger z Instytutu Technologicznego w Massachusetts (MIT) wraz z zespołem naukowców. Dokładny opis projektu został opublikowany 7 maja na łamach czasopisma "Nature".

Zdaniem ekspertów mocną stroną symulacji jest okres, którego dotyczy. Illustris prezentuje zmiany zachodzące w Kosmosie w ciągu ostatnich 14 mld lat.

Kosmiczny sześcian

W modelu nie została uwzględniona cała objętość znanego nam Wszechświata, bo to byłoby zbyt trudne zadanie - co nie oznacza, że naukowcy nie musieli się przy nim napracować.

Symulacja umożliwia prześledzenie zmian, które zachodziły w obszarze, którego rozmiary można oszacować na 350 mln lat świetlnych. Naukowcy stworzyli więc coś w rodzaju kosmicznego sześcianu, w którym każda z krawędzi ma długość około 30 lat świetlnych. Według ekspertów obszar, który został wykorzystany do symulacji, jest reprezentatywny dla Wszechświata, który zna człowiek.

Galaktyczna ewolucja na poklatkowym filmie

Najnowszy model, stworzony przez zespół naukowców kierowany przez Vogelsbergera to tak naprawdę film poklatkowy. Za pomocą kolorów, fizycy dokonali symulacji oddalających się galaktyk, czy wybuchów. - Illustris prezentuje galaktyczną ewolucję, śledzi powstawanie galaktyk spiralnych i ekliptycznych - przyznał Mark Vogelsberger.

- Jednym z głównych powodów stworzenia tej symulacji jest to, że w ciągu ostatnich lat naprawdę dobrze poznaliśmy fizykę. Dlatego myślimy, że mamy sporą wiedzę na temat budowy Wszechświata - zaznaczył naukowiec.

Ciemna strona Illustrisa

Dużym plusem symulacji jest ukazanie zachowania ciemnej materii i ciemnej energii - tajemniczych substancji, które stanowią około 95 proc. Wszechświata. W modelu udało się również pokazać, jak zachowuje się materia barionowa (składająca się z protonów, neutronów i elektronów). Illustris rzeczywiście oddaje to, co można zaobserwować "patrząc w niebo".

A w jaki sposób rozszyfrować model? W obecnej formie każda cząsteczka gazu zaprezentowana na Illustrisie posiada wagę jednego miliona mas Słońca. - Choć może to brzmieć jak model słabej rozdzielczości, tak naprawdę stanowi on niezwykle szczegółowy obraz ewolucji Kosmosu - stwierdził astrofizyk Michael Boylan - Kolchin, który nie brał udziału w badaniu.

Model z błędami?

Symulacja nie jest jednak idealna. Nie uwzględniono w niej rzadkich masywnych gromad galaktyk, które występują we Wszechświecie. Poza tym wydaje się, że zbyt wcześnie - niż wynika to z obserwacji - tworzyły się gwiazdy w małomasywnych galaktykach.

Vogelsberger przyznał, że zdaje sobie sprawę z niedociągnięć modelu, jednak nie posiada on możliwości do prowadzenia obliczeń, które sprawiłyby, że model byłby idealny. Jednak naukowcy nie traktują tego jako porażki, a jako mobilizację do ciągłego ulepszania modeli. Warto przy tym dodać, że prace nad obecną wersją Illustrisa trwały pół roku. Naukowcy wykorzystali przy tym 8192 rdzeni komputerów. Jeśli użyliby zwykłego komputera - obliczenia niezbędne do modelu zajęłyby około 2 tys. lat.

CAŁY FILM ZOBACZYSZ PONIŻEJ

Prawie 14 mld lat ewolucji Kosmosu w symulacji naukowców z MIT

Autor: kt/mj / Źródło: space.com