Các nhà khoa học đã tạo ra mô phỏng rộng rãi nhất về sự hình thành vũ trụ cho đến nay. Nó cho phép chúng ta mạnh dạn đi tới những nơi chưa có ai từng đến.

Illustris: The Next Generation (IllustrisTNG) sử dụng các phương pháp máy tính mới để tạo ra mô phỏng ở quy mô vũ trụ vừa to lớn vừa không thể đo lường được. Tuy nhiên, để các nhà khoa học không chỉ dừng lại ở một mô phỏng đơn giản, họ đã bổ sung nó bằng một loại nước sốt khoa học chính xác bắt buộc, sau đó họ đã in vào Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia vào ngày 1 tháng 2018 năm XNUMX. Một mô phỏng độc đáo đã được tạo ra, dựa trên nhiều dữ liệu đầu vào khoa học, giờ đây sẽ mang lại cho các nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới cơ hội hiểu rõ ràng, chẳng hạn như cách các lỗ đen ảnh hưởng đến sự phân bố vật chất tối trên khắp vũ trụ.

Những giếng hấp dẫn mạnh này không chỉ có thể ngăn chặn các thiên hà cũ hình thành các ngôi sao mới mà còn có thể ảnh hưởng đến diện mạo của các cấu trúc vũ trụ.

24 bộ xử lý máy tính đã tham gia tạo ra một mô phỏng được mô tả trong hơn hai tháng. Máy tính nhanh nhất của Đức, Hazel Hen tại Trung tâm Máy tính Hiệu suất Cao của Stuttgart, đã chạy toàn bộ mô phỏng hai lần. Mô phỏng được mô tả đã tạo ra hơn 500 terabyte dữ liệu mô phỏng, Volker Springel thuộc Viện nghiên cứu lý thuyết Heidelberg cho biết trong một thông cáo báo chí. Springel dự đoán rằng lượng dữ liệu khổng lồ thu được sẽ khiến các nhà vật lý thiên văn bận rộn trong vài năm trước khi họ phân tích dữ liệu. Từ dữ liệu thu được, các nhà khoa học hy vọng sẽ thu được những hiểu biết mới thú vị về hoạt động của các quá trình vật lý thiên văn khác nhau.

IllustrisTNG đưa ra những dự đoán được mô tả bằng cách mô hình hóa quá trình tiến hóa của hàng triệu thiên hà trong một mẫu đại diện của vũ trụ. Đó là một khối lập phương tưởng tượng có cạnh dài gần 1 tỷ năm ánh sáng. Phiên bản trước đó, được gọi là Illustris, chứa một vùng nhỏ hơn, một khối lập phương có chiều dài cạnh 350 triệu năm ánh sáng. Phiên bản hiện tại không chỉ mở rộng khu vực điều tra mà còn đưa vào mô phỏng một số quy trình vật lý quan trọng mà phiên bản trước còn thiếu.

Dự đoán có thể kiểm chứng

Phiên bản hiện tại của IllustrisTNG cho phép mô hình hóa vũ trụ tương tự như vũ trụ của chúng ta. Đây là lần đầu tiên các mô hình cụm thiên hà mô phỏng gần giống với thực tế khi so sánh với các mô hình được quan sát bởi các kính thiên văn mạnh như kính thiên văn từ Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan. Nếu những dự đoán có thể kiểm chứng được về vật chất tối, sự hình thành thiên hà và từ trường hóa ra là chính xác, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về hoạt động của vũ trụ, vì chúng ta có thể kết luận rằng những dự đoán khác từ mô phỏng được mô tả cũng đúng, điều đó chúng tôi chưa thể xác minh bằng kính thiên văn hiện có.

Vấn đề với các kính thiên văn mạnh mẽ hiện nay là chúng chỉ có thể đo được thứ gì đó và không cung cấp bức tranh toàn diện về vật thể được quan sát. Tuy nhiên, với những mô phỏng như mô tả vừa mô tả, chúng ta có thể quan sát tất cả các đặc tính của tất cả các thiên hà này. Và hơn thế nữa, chúng ta có thể quan sát không chỉ thiên hà trông như thế nào bây giờ mà còn trông như thế nào trong suốt lịch sử của nó.

Lập bản đồ lịch sử của các thiên hà mô hình có thể giúp chúng ta hiểu được dải ngân hà của chúng ta và hành tinh Trái đất của chúng ta được hình thành như thế nào trong hàng tỷ năm. Ngoài ra, chúng ta có thể mở rộng mô phỏng phát triển trong tương lai và dự đoán thiên hà của chúng ta sẽ tiếp tục phát triển như thế nào cũng như nó sẽ trông như thế nào sau một tỷ năm nữa. Có thể trong những năm tới, dữ liệu thu được từ mô phỏng được mô tả sẽ thúc đẩy các nhà khoa học điều chỉnh kính thiên văn của họ để quan sát các quá trình vũ trụ mới mà mô phỏng này dự đoán sẽ xảy ra trong tương lai.

Ví dụ, va chạm thiên hà tạo ra hiệu ứng ánh sáng. Các nhà khoa học vẫn chưa biết nên tìm ở đâu trên bầu trời vào thời điểm nào. Điều đó có thể thay đổi bây giờ. Mặc dù phải thừa nhận rằng “bây giờ” cũng chỉ mang tính tương đối…

Lời khuyên từ Sueneé Universe eshop

Erwin Laszlo: Trí thông minh của vũ trụ

Tại sao chúng ta đã đạt đến điểm quan trọng với tư cách là nhân loại? sự không mạch lạc? Có lựa chọn nào để đi theo hướng riêng của bạn không? Anh ấy có của chúng tôi ý thức ảnh hưởng vũ trụ? Liệu chúng ta, với tư cách là nhân loại, vẫn có thể tự cứu mình? Bạn sẽ không chỉ tìm thấy câu trả lời cho những câu hỏi, lý thuyết và lời giải thích trong ấn phẩm hấp dẫn này của Erwin Laszlo.

Erwin Laszlo: Trí thông minh của vũ trụ