UniverseMachine na superpočítači simulovala vývoj 8 milionů vesmírů

UniverseMachine sledovala jeden hlavní cíl, a sice ověřit to, jak se mohou a nemohou vyvíjet galaxie na základě různých teorií a parametrů. Simulací přitom proběhlo na osm milionů, takže jen porovnat výsledky, to už si vyžádá samostatný výzkum. 

 

 

Díky sledování čím dál vzdálenějšího vesmíru se můžeme dívat na jednotlivé momenty různých galaxií, a sledováním vzájemně si podobných lze vysledovat jejich vývoj. Výzkum Petera Behrooziho ze Steward Observatory na Univerzitě v Arizoně přitom už přinesl výsledky, které mohou zpochybnit základní myšlenky o tom, jakou roli ve vývoji galaxií hraje temná hmota, jak se galaxie vyvíjí v čase a jak se v nich rodí hvězdy. 

 

Každý z vytvořených vesmírů, respektive jeho menších částí, obsahuje 12 milionů galaxií a sleduje jejich vývoj od doby 400 milionů let po velkém třesku až po současnost. Každý výsledek, v němž se doputovalo do dnešní doby, byl srovnán s aktuálním stavem našeho vesmíru, aby se ukázalo, jaké nastavení simulace se mu bude nejvíce podobat. 

 

UniverseMachine dle jejích autorů už dokázala odpovědět na otázku, jak je možné, že v galaxiích ustává vývoj nových hvězd, i když je v nich pro ně stále dost vodíku. Obvyklé teorie mluví o rovnováze mezi snahou studeného plynu se shlukovat a tvořit hvězdné školky a vlivem supermasivní černé díry ve středu galaxie, která naopak do svého okolí rozhání horký plyn, který tvorbu hvězd narušuje, k čemuž přispívají i supernovy nebo svou gravitací pak temná hmota. 

 

A právě těmto teoriím neodpovídaly simulace. Pokud totiž byly nastaveny tak, aby odpovídaly výše řečenému, tvorba hvězd by v nich ustávala daleko dříve a my bychom dnes okolní galaxie viděli s ohledem na stáří hvězd v silně červeném spektru (starší hvězdy svítí více v červené barvě než mladé, které svítí modře). To naznačuje, že vliv supermasivních černých děr uprostřed galaxií a výbuchů supernov není ani zdaleka tak významný, jak se dosud uvažovalo. 

 

Nicméně tým výzkumníků musel využít poněkud zjednodušené modely, neboť na řádnou simulaci byť jen jedné galaxie by zdaleka nestačil ani výkon všech počítačů světa, natož pak 12 milionů. Superpočítač Ocelote přitom se svými 2000 procesory nepatří mezi poslední výkřiky techniky, ale poskytuje společně s několika desítkami GPU Nvidia Tesla P100 slušný výkon, který byl využit pro třítýdenní běh simulací. 

 

Behroozi ale tímto nekončí, plánuje svou UniverseMachine rozšířit tak, aby sledovala i vývoj tvaru jednotlivých galaxií. 

 

Zdroj: University of Arizona