Galaxy-modellering is gecompliceerd, en nog meer wanneer verschillende computermodellen het niet eens zijn over hoe de factoren samenkomen. Een nieuw project genaamd AGORA (Assembling Galaxies of Resolved Anatomy) heeft als doel de verschillen op te lossen en de resultaten consistenter te maken. Het project heeft in feite tot doel verschillende codes met elkaar en ook met waarnemingen te vergelijken.
"De fysica van de vorming van sterrenstelsels is buitengewoon gecompliceerd en het aantal te simuleren lengtes, massa's en tijdschema's is enorm", zegt Piero Madau, hoogleraar astronomie en astrofysica aan de Universiteit van Californië, Santa Cruz en medevoorzitter. van de AGORA stuurgroep.
“Je neemt zwaartekracht op, lost de vergelijkingen van hydrodynamica op en neemt voorschriften op voor gaskoeling, stervorming en energie-injectie van supernovae in de code. Na maandenlang kraken op een krachtige supercomputer, kijk je naar de resultaten en vraag je je af of dat is wat de natuur echt doet of dat sommige van de resultaten eigenlijk artefacten zijn van de specifieke numerieke implementatie die je hebt gebruikt. "
Dit is vooral belangrijk als het gaat om het modelleren van het effect van donkere materie op het universum. Omdat de entiteit moeilijk te zien en dus te identificeren is, vertrouwen natuurkundigen op modellen om voorspellingen te doen over het effect ervan op sterrenstelsels en andere vormen van meer gewone materie.
“Een grote uitdaging was echter het numeriek modelleren van astrofysische processen op het brede scala van grootteschalen in het heelal. Supercomputersimulaties zijn ontworpen met drie verschillende grootteschalen die relevant zijn voor drie verschillende fenomenen: stervorming, vorming van sterrenstelsels en de grootschalige structuur van het universum ”, aldus het High-Performance Astrocomputing Center van de University of California.
Dit betekent dat modellen van sterren die in sterrenstelsels komen, één resolutie hebben - genoeg om bijvoorbeeld te zien waaruit gas en stof zijn gemaakt - maar als je naar het hele universum kijkt, is de computer meer beperkt tot kijken naar "Eenvoudige zwaartekrachtsinteracties van donkere materie", voegde de universiteit eraan toe. Natuurlijk, hoe meer resolutie je in een computermodel kunt krijgen, hoe beter - vooral omdat stervorming wordt beïnvloed door processen zoals hoe sterrenstelsels interageren met omringend gas.
AGORA's zullen er eerst naar streven om UCSC-staten te 'modelleren van een realistisch geïsoleerd schijfstelsel' en vervolgens de codes te vergelijken om te zien wat ze bedenken. U kunt meer lezen over de doelstellingen van het project op dit Arxiv-voordrukpapier (geleid door de Universiteit van Californië, Santa Cruz's Ji-hoon Kim) of op de AGORA-website.
Bronnen: University of California Santa Cruz en University of California High-Performance Astrocomputing Center.
