Η τεχνολογία μας έχει δώσει πλέον όλα τα μέσα για να μπορούν οι αστρονόμοι να προσομοιώσουν τον σχηματισμό γαλαξιών από την Μεγάλη Έκρηξη, 13.8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, μέχρι σήμερα. Υπάρχουν όμως πολλές πηγές σφαλμάτων. Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής από το Πανεπιστήμιο Lund, έχει ξοδέψει εκατό εκατομμύρια ώρες σε υπολογιστές, σε διάστημα οκτώ ετών, προσπαθώντας να διορθώσει τις πηγές σφαλμάτων.
Την τελευταία δεκαετία, η δραματική άνοδος στην υπολογιστή δύναμη που έχουμε στην διάθεσή μας, είναι η πηγή για την σημαντική πρόοδο που έχουν γίνει στη διαδικασία των προσομοιώσεων. Πλέον οι επιστήμονες μπορούν ρεαλιστικά να υπολογίσουν πως σχηματίζονται οι γαλαξίες. Αυτές οι κοσμολογικές προσομοιώσεις είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση μας από που προέρχονται οι γαλαξίες, τα αστέρια και οι πλανήτες. Όμως, οι προβλέψεις αυτών των μοντέλων, επηρεάζονται από τους περιορισμούς στην ανάλυση των προσομοιώσεων, αλλά και από υποθέσεις σχετικά με διάφορους παράγοντες, όπως το πως γεννιούνται και πεθαίνουν τα αστέρια και την εξέλιξη του διαστρικού μέσου.
Για να μειώσουν στο ελάχιστο τις πηγές σφαλμάτων, ώστε να έχουμε πιο ακριβείς προσομοιώσεις, 160 ερευνητές από 60 ιδρύματα τριτοβάθμιας εκπαίδευσης, με επικεφαλής τον Santi Roca-Fàbrega στο Πανεπιστήμιο Lund, τον Ji-hoon Kim, από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σεούλ και τον Joel R. Primack από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, συνεργάστηκαν και πλέον έχουμε τα αποτελέσματα από την μεγαλύτερη σύγκριση προσομοιώσεων που έχει γίνει ποτέ.
Για να σημειωθεί πρόοδος προς μια θεωρία σχηματισμού γαλαξιών, είναι σημαντικό να συγκρίνουμε αποτελέσματα και κώδικες από διαφορετικές προσομοιώσεις. Το κάναμε τώρα συγκεντρώνοντας ανταγωνιστικές ομάδες κώδικα πίσω από τους καλύτερους προσομοιωτές γαλαξιών στον κόσμο σε ένα είδος υπερσύγκρισης», λέει ο Santi Roca-Fàbrega, ερευνητής στην αστροφυσική.
Τρεις εργασίες από αυτή τη συνεργασία, γνωστές ως προσομοιώσεις CosmoRun, έχουν δημοσιευτεί τώρα στο The Astrophysical Journal. Σε αυτές οι επιστήμονες ανέλυσαν τον σχηματισμό ενός γαλαξία με την ίδια μάζα με τον Γαλαξία μας. Οι προσομοίωση βασίζεται στις ίδιες αστροφυσικές υποθέσεις σχετικά με την υπεριώδη ακτινοβολία υποβάθρου, που παράγεται από τα πρώτα αστέρια στο Σύμπαν, την ψύξη και την θέρμανση στα αέρια και την διαδικασία σχηματισμού των άστρων.
Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης επιτρέπουν στους ερευνητές να καταλήξουν στο συμπέρασμα, πως οι γαλαξίες σε σχήμα δίσκων, όπως ο Γαλαξίας μας, σχηματίστηκαν πολύ νωρίς, στα αρχικά στάδια του Σύμπαντος, κάτι που επιβεβαιώνεται από τις παρατηρήσεις του James Webb Space Telescope. Κατάφεραν επίσης να έχουν συνοχή στον αριθμό των γαλαξιών-δορυφόρων, δηλαδή γαλαξίες που περιστρέφονται γύρω από άλλους μεγαλύτερους γαλαξίες, με αυτό που παρατηρούμε εμείς από τα τηλεσκόπιά μας. Αυτό έλυσε το χρόνιο πρόβλημα των χαμένων γαλαξιών-δορυφόρων.
Παράλληλα η ομάδα κατάφερε να αποκαλύπτει πως τα αέρια που περιβάλλουν τους γαλαξίες, είναι το κλειδί για ρεαλιστικές προσομοιώσεις, παρά ο αριθμός των αστέρων που μέχρι σήμερα θεωρούταν σταθερά.
«Η εργασία συνεχίζεται τα τελευταία οκτώ χρόνια και συνεπάγεται την εκτέλεση εκατοντάδων προσομοιώσεων και τη χρήση εκατό εκατομμυρίων ωρών υπερυπολογιστικών εγκαταστάσεων», λέει η Santi Roca-Fàbrega.
Το ταξίδι για περαιτέρω βελτίωση συνεχίζεται για να έχουμε την καλύτερη δυνατή προσομοίωση για τον σχηματισμό γαλαξιών. Με κάθε τεχνολογικό επίτευγμα, ο Santi Roca-Fàbrega και οι συνεργάτες του, ελπίζουν πως θα λύσουν ένα ακόμα μυστήριο, ενώνοντας τα κομμάτια ενός τεράστιου πάζλ. Η τελική εικόνα θα μας δείξει την γέννηση και την εξέλιξη του Σύμπαντος.
«Αυτή είναι η αρχή για πιο αξιόπιστες προσομοιώσεις σχηματισμού γαλαξιών, οι οποίες με τη σειρά τους θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα τον γαλαξία μας, τον Γαλαξία μας», λέει η Santi Roca-Fàbrega.
Αυτό είναι ένα ακόμα από τα ατελείωτα παραδείγματα που έχουμε και δείχνουν πως η τεχνολογία στα χέρια της επιστήμης μπορεί να κάνει θαύματα και να μας δείξει πως δημιουργήθηκαν τα πάντα γύρω μας καθώς και εμείς οι ίδιοι!
Αυτό είναι η τεχνολογία στα καλύτερά της!
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
