Illustris 프로젝트는 5 년간의 소프트웨어 개발과 8000 개의 프로세서에서 3 개월이 걸렸습니다. 그러나 그만한 가치가있었습니다. 그 결과는 정말 기념비적입니다! 이제 연구원들은 마침내 우주의 발전에 대한 정확한 모델을 가지고 있습니다. 비록 일부 가장자리가 거칠지 만 오늘날의 인정 된 과학과 잘 어울리고 심지어 귀중한 예측을합니다.
.일러스트리스 프로젝트
우리 우주의 대다수는 어두운 에너지와 암흑 물질로 만들어졌습니다. 직접 볼 수없는 것입니다. 우리가 그들에 대해 알고있는 모든 것, 우리는 간접적 인 관찰에서 추론합니다. 이 특별한 시나리오를 테스트하려면 눈에 띄는 물질, 우리가 볼 수있는 것 - 별, 은하, 블랙홀에서 구조 형성에 대한 정확한 예측이 필요합니다. 천체 물리학 자들은 이러한 가시 요소를 시트, 필라멘트 및 공극의 '우주 웹'으로 구성된대로 우주 구조의 기본 단위로 내장되어 있습니다 :은하.
기본적으로 Illustris가 시작한 것은 우주에서 가장 복잡한 과정 중 하나 인 Galaxy Formation을 포함한 대규모 우주 시뮬레이션 세트를 투영하는 것이 었습니다. 이것은 우주의 확장, 그 자체로의 중력 당김, 우주 가스의 움직임 또는 "유체 역학", 별과 블랙홀의 형성을 고려하여 현재까지 개발 된 은하 형성의 최고의 모델이었다. 이 모델은 또한 우주 초기부터 많은 조건이 바뀌 었다는 사실을 고려하고이를 싸움에 추가합니다. 그들의 시뮬레이션 된 볼륨에는 수십만 개의 은하가 고층 테일로 포착되어 광범위한 질량, 모양, 크기 및 별 형성 속도를 포함하고 실생활에서 관찰 된 특성을 적용합니다.
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그러나이 모델은 우리가 이미 알고있는 것에 대한 투영 일뿐 만 아니라 새로운 것을 배우는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 여기서 주요 문제는이 모델을 기반으로 공제를 시작하기 전에 실제 현실을 반영하고 엄청난 복잡성과 수치 계산을 통해 어려운 일입니다. 당연히 이것은 일종의 단순화가 필요합니다. 우선, 개별 별의 탄생과 같은 일부 프로세스는 우주 시뮬레이션에서 직접 포착 할 수 없습니다. 그러나 더 큰 그림을 보더라도 모든 것이 관찰 된 데이터에 맞아야합니다.
프로젝트의 주요 성과
그것은 은하의 광범위한 관찰 가능한 특성과 이러한 특성 사이의 관계를 성공적으로 재현합니다. 여기서 핵심 요소는 소위“특정 별 형성 속도”입니다. 은하에서 형성되는 새로운 별의 속도는 이미 존재하는 별의 양으로 나뉩니다. 그것은 이시기뿐만 아니라 우주의 역사 전체에 걸쳐 관찰 된 값에 맞습니다.
그것은 우주의 가스 함량을 정확하게 측정하고 어디에 있는지 측정했습니다. 또한 데이터가 존재하지 않는 경우 모델은 가스의 진화에 대한 예측을 할 수 있습니다. 개별 은하 이외에도 Illustris는 현재 가스 (~ 81%)의 대부분이“은하계 매체”(은하 사이의 공간)에 남아 있지만이 가스는 우주에서 생산 된 금속의 소수 (~ 34%) 만 포함한다고 예측합니다.
.그것은 "위성 은하"와 우주 학적 진화와의 관계를 조사했다. 위성 은하는 행성이 별을 중심으로 회전하는 것처럼 더 큰 은하를 중심으로 회전하는 은하입니다. Illustris는 또한 은하 집단이 시간이 지남에 따라 발전하고, 가스가 암흑 물질의 구조에 미치는 영향을 발전함에 따라 내부 구조의 변화를 연구했으며,“모의 관찰”을 생성 할 수도 있습니다.
.자세한 내용은 웹 사이트 (내가 본 최고의 프레젠테이션 중 하나)를 확인하십시오. 여기에는 여러 비디오가 있습니다.
1 - 시뮬레이션 시작부터 Z =0까지의 Illustris 내에서 10mpc (comoving) 영역의 시간 진화. 영화는 암흑 물질 밀도 필드, 가스 온도 (파란색 :차가운 녹색 :따뜻함 :흰색 :핫) 및 가스 금속성 사이를 전환합니다.
2 - 현재의 암흑 물질과 가스 온도를 보여주는 전체 시뮬레이션 큐브. 큐브는 약 100 MPC의 사이드 라벨을 갖는다. 비디오는 서로 위에 슬라이스를 천천히 추가하여 전체 물질 분포를 보여줍니다.
3-전체 시뮬레이션 볼륨 (~ 100 MPC)의 스케일에서 개별 나선형 갤럭시 (~ 10 kpc)의 스케일까지 연속 확대 승인, 공간 규모의 구조의 다양성, 시뮬레이션의 큰 동적 범위 (차원 당 106), 암흑 물질, 가스 및 별 사이의 관계
4 - 외부에서 렌더링 된 Illustris 내에서 10mpc (comoving) 입방 영역의 시간 진화. 영화는 왼쪽의 암흑 물질 밀도 필드와 오른쪽에 가스 온도 (파란색 :콜드, 녹색 :따뜻함 :흰색 :뜨거운)를 보여줍니다. 거대한 후광 주변의 빠른 온도 변동은 퀘이사 단계에서 가장 활성화되는 복사 AGN 피드백으로 인한 것입니다. 더 큰 '폭발'은 무선 모드 피드백으로 인한 것입니다.
5- 가스 온도를 나타내는 높은 적색 편이에서 z =0까지의 4 개의 개별 하위 영역의 시간 진화. 각 영역은 측면에 여러 MPC이며, 각 샘플은 우주 평균에 비해 다른 과밀도 (왼쪽 상단)에서 밀도가 낮은 (반 시계 방향)에 비해 다른 과밀도입니다.
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6-측면의 고밀도 7.5 MPC에서 높은 적색 편이에서 z =0까지 4 개의 별도의 양의 시간 진화. 패널은 항성광 (왼쪽 상단), 가스 밀도 (오른쪽 상단), 가스 온도 (왼쪽 하단), 가스 금속성 (오른쪽 하단)을 보여줍니다.
7-높은 적색 편이에서 z =0으로의 시간 진화로 Z ~ 1 주위의 다중 합병의 결과로 거대한 타원형 '빨간색과 죽음'은하의 형성을 보여줍니다. 패널은 측면에 1 MPC의 영역에 항성 광 (왼쪽)과 가스 밀도 (오른쪽)를 보여줍니다.
