Galaxy-modellering er komplisert, og enda mer når forskjellige datamodeller ikke er enige om hvordan faktorene kommer sammen. Et nytt prosjekt kalt AGORA (Assembling Galaxies of Resolution Anatomy) tar sikte på å løse avvikene og gjøre resultatene mer konsistente. I utgangspunktet har prosjektet som mål å sammenligne forskjellige koder mot hverandre og også mot observasjoner.
"Fysikken i galaksdannelse er ekstremt komplisert, og rekkevidden av lengder, masser og tidsrom som må simuleres er enorm," uttalte Piero Madau, professor i astronomi og astrofysikk ved University of California, Santa Cruz og medformann av AGORA styringsgruppe.
“Du innlemmer tyngdekraften, løser likningene av hydrodynamikk og inkluderer resepter for gassavkjøling, stjernedannelse og energiinjeksjon fra supernovaer i koden. Etter måneder med antall knusing på en kraftig superdatamaskin, ser du på resultatene og lurer på om det er det naturen virkelig gjør, eller om noen av resultatene faktisk er gjenstander for den bestemte numeriske implementeringen du brukte. ”
Dette er spesielt viktig når det gjelder å modellere effekten av mørk materie på universet. Siden enheten er vanskelig for oss å se og derfor identifisere, er fysikere avhengige av modeller for å komme med forutsigelser om dens virkning på galakser og andre former for mer vanlig materie.
En stor utfordring har imidlertid vært å modellere astrofysiske prosesser over det store utvalget av størrelsesskalaer i universet. Superdatasimuleringer er designet med tre forskjellige størrelsesskalaer som er relevante for tre forskjellige fenomener: stjernedannelse, galaksedannelse og storskala strukturen i universet, ”uttalte University of California High-Performance Astrocomputing Center.
Dette betyr at modeller av stjerner som kommer til å være inne i galakser har en oppløsningsskala - nok til å se på hva gassen og støvet er laget av, for eksempel - men når man ser på hele universet, er datamaskinen mer begrenset til å se på "Enkle gravitasjonsinteraksjoner av mørk materie", la universitetet til. Jo mer oppløsning du kan få i en datamodell, desto bedre - selvfølgelig fordi stjernedannelse påvirkes av prosesser som hvordan galakser interagerer med omgivende gass.
AGORAs vil først ta sikte på å "modellere en realistisk isolert diskgalakse" UCSC-stater, og deretter sammenligne kodene som brukes for å se hva de kommer frem til. Du kan lese mer om prosjektets mål på dette Arxiv-trykt papir (ledet av University of California, Santa Cruz Ji-hoon Kim) eller på AGORAs nettsted.
Kilder: University of California Santa Cruz og University of California High-Performance Astrocomputing Center.
