За останні 100 років астрономи здобули багато відомостей про галактики. (Тут варто згадати, що «світ» галактик став доконаним фактом тільки в 1923 р., коли Е. Габбл визначив відстань до Туманності Андромеди.) Але досі є низка таємниць в позагалактичній астрономії, серед яких — проблема формування галактик. Цей процес розпочинався в ранньому Всесвіті, який навіть нині, за наявності великих телескопів, спостерігати не легко. Це спонукає астрономів вдаватися до комп’ютерного моделювання процесу формування галактик. Такі моделі, а якщо точніше, то їхні візуалізації, можна (і треба!) використовувати в навчанні астрономії
Ця візуалізація комп’ютерної моделі TNG50 показує формування масивної галактики протягом відтинку часу від раннього Всесвіту до наших днів. На головному екрані показано газ (найвища густина — білим кольором, найнижча — чорним). Вставка внизу ліворуч показує розподіл на великому масштабі спершу темної матерії, а потім газу, а вставки внизу праворуч — розподіл газу та зір на малому масштабі.
Коли візуалізація досягне наших днів, галактика TNG50 за масою та формою буде схожа на Туманність Андромеди (M31). Її «зародок» швидко утворює зорі в динамічному об’ємі газу, що формує протягом кількох мільярдів років еволюції впорядкований диск.
Моделювання TNG50, виконане групою науковців з Німеччини та США, не переслідувало прямо освітню мету — це найдокладніше та наймасштабніше комп’ютерне моделювання з усіх, які виконували досі, має дозволити науковцям вивчати еволюцію Всесвіту. TNG50 — перша модель, що поєднує ідею широкомасштабного моделювання (концепція «Всесвіт у коробці», простіше кажучи — «грубе» моделювання) з моделюванням високої роздільної здатності, яке раніше досягали лише в моделюванні окремо взятої галактики.
Це стало можливим завдяки суперкомп’ютеру Hazel Hen в Штутгарті, де 16 000 процесорів працювали разом протягом року — найдовший і найвитратніший досі ресурс. Модель охоплює куб простору розміром понад 230 мільйонів світлових років у діаметрі. У ньому міститься понад 20 мільярдів частинок, що представляють темну речовину, зорі, космічний газ, магнітні поля та надмасивні чорні діри.
TNG50 відображає фізичні явища, які виникають на масштабах до однієї мільйонної частини загального об’єму (тобто 230 світлових років). Це дозволяє моделі простежити одночасну еволюцію тисяч галактик протягом 13,8 мільярдів років космічної історії. Результати цього моделювання оприлюднив журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society («Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства»).
Обидва дослідження очолювали доктор Анналіса Піллепіч (Annalisa Pillepich) з Інституту астрономії Макса Планка та доктор Ділан Нельсон (Dylan Nelson) з Інституту астрофізики Макса Планка.
За інф. з сайту www.universetoday.com підготував Іван Крячко
