Galaxy-modellering er kompliceret, og endnu mere når forskellige computermodeller ikke er enige om, hvordan faktorerne kommer sammen. Et nyt projekt kaldet AGORA (Assembling Galaxies of Resolution Anatomy) sigter mod at løse uoverensstemmelserne og gøre resultaterne mere ensartede. Grundlæggende sigter projektet mod at sammenligne forskellige koder med hinanden og også imod observationer.
"Fysikken i galaksdannelse er ekstremt kompliceret, og rækkevidden af længder, masser og tidsforløb, der skal simuleres, er enorm," sagde Piero Madau, professor i astronomi og astrofysik ved University of California, Santa Cruz og medformand fra AGORA-styringsudvalget.
”Du inkorporerer tyngdekraften, løser ligningerne af hydrodynamik og inkluderer recept på gasafkøling, stjernedannelse og energiinjektion fra supernovaer i koden. Efter måneder med antal knusende på en stærk supercomputer, ser du på resultaterne og spekulerer på, om det er det, naturen virkelig laver, eller om nogle af resultaterne faktisk er artefakter af den bestemte numeriske implementering, du brugte. ”
Dette er især vigtigt, når det kommer til modellering af virkningen af mørk stof på universet. Da enheden er svært for os at se og derfor identificere, er fysikere afhængige af modeller for at komme med forudsigelser om dens virkning på galakser og andre former for mere almindelig stof.
”En stor udfordring har imidlertid været numerisk modellering af astrofysiske processer over det store udvalg af størrelsesskalaer i universet. Supercomputer-simuleringer er designet med tre forskellige størrelsesskalaer, der er relevante for tre forskellige fænomener: stjernedannelse, galaksdannelse og universets store skala, ”erklærede University of California High-Performance Astrocomputing Center.
Dette betyder, at modeller af stjerner, der kommer til at være inde i galakser, har en opløsningsskala - nok til at se, hvad gas og støv er lavet af, for eksempel - men når man ser på hele universet, er computeren mere begrænset til at se på ”Enkle gravitationsinteraktioner mellem mørk stof” tilføjede universitetet. Jo mere opløsning du kan få i en computermodel, jo bedre - især fordi stjernedannelse påvirkes af processer som hvordan galakser interagerer med omgivende gas.
AGORA's vil først sigte mod at "model en realistisk isoleret diskgalakse" UCSC-stater og derefter sammenligne koder, der bruges til at se, hvad de kommer frem til. Du kan læse mere om projektets mål på dette Arxiv-forudskrivningspapir (ledet af University of California, Santa Cruz's Ji-hoon Kim) eller på AGORA-webstedet.
Kilder: University of California Santa Cruz og University of California High-Performance Astrocomputing Center.
