Физики создали компьютерную модель эпохи реионизации. Это последнее большое изменение формы материи во Вселенной. Оно происходило с 550 до 800 млн лет после Большого взрыва. Новая модель содержит процессы обратной связи.
Новая модель эпохи реионизации
Исследователи из университета Остина в Техасе создали новую компьютерную модель эпохи реионизации. Они смоделировали Вселенную такой, какой она была через 600 млн лет после Большого взрыва. В это время однородная среда наполнилась ультрафиолетовым излучением, которое ионизировало материю. Родились первые звезды, и начали собираться в галактики.
Однако изучать этот процесс очень сложно, ведь реликтового излучения с тех пор сохранилось мало. Поэтому исследования проходят преимущественно на моделях. Последняя из них состоит из 81 923 частиц темной материи и такого же количества газовых и радиационных ячеек. При этом симулировалось взаимодействие этих элементов в течение 300 млн лет.
Чтобы осуществить столь масштабный проект, понадобилось 24 576 графических и 131 072 обычных процессора, соединенных с суперкомпьютером Summit. При этом процесс исчисления занимал 10 суток.
Что особенного в новой модели?
По словам одного из авторов проведенного исследования Пола Шапиро, новая модель отличается от предыдущих не только своей масштабностью. Отслеживание эволюции образования и реионизации галактик требует учета процесса взаимной обратной связи. Излучение, исходящее от галактик, нагревает среду.
Это дополнительное тепло, в свою очередь, сжимает газ достаточно для того, чтобы сопротивляться гравитационному притяжению ближайших галактик. Так как иначе газ питал бы звездообразование; в конечном счете это приводит к уменьшению количества светил.
В предыдущих моделях эти процессы рассматривались отдельно. Однако новая симуляция способна учитывать петлю обратной связи как единое целое. Благодаря этому удалось согласовать некоторые разногласия между теорией и наблюдательными данными. В частности, предсказания, сделанные из предыдущих моделей, не совпадали со спектром поглощения квазаров. У новой модели противоречий с наблюдениями нет.
По материалам Рhys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
