아직 가장 상세한 노력으로 천체 물리학 자와 우주 학자들은 우주의 진화를 개별 은하의 형성으로 바로 모델링했습니다. 매머드 컴퓨터 시뮬레이션의 결과는 거대한 은하 클러스터의 은하 분포에서 크고 작은 은하의 중성 수소 가스의 양에 이르기까지 다중 천문 관찰과 일치합니다. 이 발견은 우주의 기본 성분에 대한 우주 학자의 표준 이론과 그것이 어떻게 진화했는지 다시 한 번 확인했다.
영국 더럼 대학교 (Durham University)의 우주 학자 인 카를로스 프렌크 (Carlos Frenk)는“이것은 엄청난 발전이다. "세부 사항을 처리 할 수있는 도구가 있기 때문에 본질적으로 물리학을 다루는 방법을 바꿉니다." 그러나 한 주요 연구원은 새로운 작품이 전부가 될 수는 없다고 주장합니다.
10 년이 넘게 우주 학자와 천체 물리학 자들은 우주의 정확한 레시피를 알고 있습니다. 빅뱅 또는 우주 전자 레인지 배경의 후광에 대한 연구, 은하의 분포 및 기타 관찰에 따르면, 그들은 우주가 별과 사람들의 5% 일반적인 물질, 중력이 은하를 함께 보유하고있는 27%의 신비한 어둠의 물질로 구성되어 있으며, 68%의 기발한 공간 스트레칭, 68% 기질이있는 어둠 속에 에너지로 구성되어 있습니다.
그 레시피를 감안할 때, 연구원들은 우주의 진화를 시뮬레이션 할 수있었습니다. 특히, 2005 년 Frenk를 포함한 유럽 연구자들은 밀레니엄 시뮬레이션을 개발했으며, 이로 인해 우주의 시대가 넘어지면서 "우주 웹"에서 Gargantuan 덩어리와 가닥으로 자신의 중력을 통해 유니버설의 시대가 어떻게 통합되었는지 추적했습니다. 평범한 물질은 별과 은하를 생산하기 위해 덩어리에 정착했습니다. 밀레니엄 시뮬레이션은 실제 은하의 크기 분포와 공간 전체에 은하가 흩어져있는 방식과 통계적으로 일치했습니다. 결과는 우주 학자 이론의 사례를 크게 강화 시켰습니다. λCDM ( "Lambda CDM")으로 알려져 있습니다.
그러나 밀레니엄 시뮬레이션도 제한되어 있다고 케임브리지의 매사추세츠 주립 기술 연구소의 천체 물리학자인 Mark Vogelsberger는 지적했다. 그것은 실제로 암흑 물질 웹의 진화 만 추적했기 때문입니다. 일반적인 문제와 은하는 개별 은하의보다 자세한 시뮬레이션에서 가져온 임시 규칙을 사용하여 마지막에만 웹에 삽입되었습니다. 이러한 접근법은 반년 균형 모델링으로 알려져 있습니다. 이제 Vogelsberger와 동료들은 오늘 온라인에서 온라인으로보고하는 것처럼 일반적인 물질, 수소 가스 형태로 일반적인 물질을 포함하는 시뮬레이션을 개발함으로써 그 접근 방식을 넘어서는 단계를 밟았습니다. .
Illustris로 알려진 새로운 시뮬레이션은 한쪽에서 약 3 억 5 천만 광년을 측정하는 우주의 입방 덩어리의 진화를 추적하며, 이는 41,416 개의 은하를 포함합니다. 이 모델은 단일 데스크탑 컴퓨터에서 실행하는 데 2000 년이 걸릴 수 있도록 요구하고 있습니다. 일러스트리스와 전임자의 차이점은 애니메이션 Vogelsberger와 새로운 시뮬레이션으로 만든 동료들에게 빛을 발합니다. 밀레니엄은 상대적으로 온화한 우주 웹만을 보여주고, Illustris는 폭발로 풍부합니다. 은하의 심장에서 초대형 블랙홀 주위에서 나오는 뜨거운 가스의 폭발. 이러한 유출은 은하에서 수소 가스를 날려 별 형성을 늦추거나 멈출 수 있기 때문에 은하 형성에 중요합니다.
새로운 시뮬레이션이 우리가 아는대로 우주를 재현한다는 것을 보여주기 위해 Vogelsberger와 동료들은 은하의 헬륨보다 무거운 원소의 풍부함과 은하계 가스 구름과 같은 여러 가지 주요 관측 가능성을 재현 할 수 있음을 보여줍니다. Vogelsberger는“결론은 우리가 은하 형성에 대해 잘 이해하고 λCDM도 기본적으로 정확하다고 생각한다는 것입니다.
일러스트리스는 전체 우주의 대표 패치를 모델링하기에 충분히 큰 시뮬레이션이지만 개별 은하를 추적하기에 충분히 상세하다고 말하면서 밀레니엄 시뮬레이션에서 일한 Max Planck Astrophysics의 우주 학자 인 Simon White는 말합니다. "이것은 새로운 두 가지의 조합입니다."라고 그는 말합니다.
그러나 산타 크루즈 (Santa Cruz) 캘리포니아 대학교의 우주 학자 인 조엘 프리맥 (Joel Primack)은 개발자들이 새로운 작품을 과도하게 판매했다고 주장한다. 일러스트리스는 대규모로 가스를 모델링하여 중요한 단계를 수행하지만 여전히 초대형 블랙홀 자체를 직접 모델링하기위한 해상도가 부족하다고 그는 말합니다. 따라서 여전히 Semianalytic 규칙을 사용하여 이러한 세부 사항을 설명한다고 그는 말합니다. 프리맥은“현장에 있지 않은 사람들은 과대 광고를 읽고 자신이하고있는 일을 생각하는 데 오도 된 것은 혁명적이며,하지 않는 사람들은 보트를 놓치고 있다고한다”고 말했다. "그리고 그것은 단지 틀렸다."
궁극적으로 새로운 시뮬레이션은 유틸리티에 의해 판단 될 수 있습니다. 더럼의 열광은 우주 시간을 통해 특정 유형의 물체의 진화를 따르거나 관찰자들이 가장 빠른 은하를 되돌아보고 계산할 때 관찰자들이 무엇을 볼 수 있는지에 대한 예측을하는 데 사용될 수 있다고 Durham의 Frenk는 말합니다. 시뮬레이션이 실패하는 곳입니다 Yale University의 천체 물리학자인 Marla Geha는 가장 유익한 데이터에 맞게 일치한다고 지적했다. 예를 들어, Illustris는 작은 은하의 별이 관찰보다 일찍 형성된다고 제안하는 것 같습니다. 그녀는 "스타 포메이션에는 극단적 인 조건에서 작동하지 않는 것이 있으므로 전체 이야기가 될 수는 없습니다"라고 그녀는 말합니다. "보는 것은 흥미 롭다."
(비디오 크레딧 :Illustris Collaboration)
