Kral Astronomiya Cəmiyyəti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Yan uzunluqları 25 ilə 400 mpc arasında dəyişən beş kubik COLIBRE qutuları. Kredit: arXiv : DOI: 10.48550/arxiv.2508.21126

Qalaktikaların zamanın əvvəlindən necə əmələ gəldiyini və sonra necə təkamül keçirdiyinin ən real mənzərəsi yeni və unikal audiovizual simulyasiyalar dəstində ortaya çıxıb. Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişlərində dərc olunmaq üçün qəbul edilən bu məlumatlar göstərir ki, standart kosmoloji model Böyük Partlayışdan sonrakı ilk milyard ildən bu günə qədər qalaktikaların müşahidə olunan böyüməsini uğurla izah edə bilər. Bu, əsas fizikanın da daxil olduğu gündür.

Əvvəlki simulyasiyalardan fərqli olaraq, COLIBRE “virtual kainatları” qalaktikaların içərisindəki soyuq qazı və kosmik tozu modelləşdirir – ulduzların əmələ gəldiyi və qalaktikaların teleskoplarda necə göründüyünə güclü təsir edən xammal.

Əvvəllər itkin düşmüş bu maddələri daxil etməklə və əvvəlkindən daha çox hesablama gücündən istifadə etməklə, simulyasiyalar həm müasir kainatda, həm də James Webb Kosmik Teleskopunun (JWST) gördüyü kimi erkən kainatda real qalaktikaları uğurla təkrarlayır.

Leiden Universitetinin layihə rəhbəri professor Joop Schaye bildirib ki, “Real qalaktikaların içərisindəki qazın çox hissəsi soyuq və tozludur, lakin əvvəlki böyük simulyasiyaların əksəriyyəti bunu nəzərə almamalı idi. COLIBRE ilə nəhayət ki, bu vacib komponentləri mənzərəyə gətiririk.”

Nəticələr göstərir ki, standart kainat modelimiz qalaktikaların əmələ gəlməsini əvvəllər düşünüləndən daha dəqiq izah edə bilər, eyni zamanda nəzəriyyəni müşahidələrlə müqayisə etmək və vizual, səs və interaktiv vasitələr vasitəsilə virtual kainatı araşdırmaq üçün güclü yeni yollar açır.

Rəqəmsal soyuq qaz və toz dənəcikləri

Beynəlxalq tədqiqatçılar qrupuna görə, onların COLIBRE simulyasiyaları bir neçə cəhətdən yeni bir cəbhə açır. Əvvəlki simulyasiyalar, qalaktikalardakı qazın təxminən 10.000 dərəcə Farenheytdən (günəşin səthindən daha isti) aşağı soyumasının süni şəkildə qarşısını alırdı, çünki soyuq qazın modelləşdirilməsi çox mürəkkəb idi. Bununla belə, müşahidələr göstərir ki, ulduzlar soyuq qazda əmələ gəlir. COLIBRE, bu soyuq ulduzlararası qazı birbaşa modelləşdirmək üçün lazım olan əlavə fiziki və kimyəvi prosesləri əhatə edir.

COLIBRE həmçinin qalaktik qaza böyük təsir göstərə bilən kiçik toz dənəciklərini simulyasiya edir. Bu bərk hissəciklər qalaktikaların soyuq qaz tərkibinə hakim olan hidrogen molekullarının əmələ gəlməsinə kömək edə bilər. Toz həmçinin qazı sərt ultrabənövşəyi şüalanmadan qoruyur və qalaktikaların teleskoplarda necə göründüyünə güclü təsir göstərir. Toz ulduzlardan ultrabənövşəyi və optik işığı udur və onu infraqırmızı şüalarda yenidən yayır və bir çox astronomik müşahidələri formalaşdırır. Tozu birbaşa modelləşdirməklə COLIBRE simulyasiyaları real məlumatlarla müqayisə etmək üçün yeni yollar açır.

Alqoritmlər və superkompüterləşmə sahəsindəki irəliləyişlər sayəsində COLIBRE əvvəlki simulyasiyalara nisbətən 20 dəfəyə qədər daha çox qətnamə elementlərindən istifadə edir və bu da daha böyük həcmlərin daha ətraflı və daha yaxşı statistika ilə simulyasiya edilməsinə imkan verir.L025m5 simulyasiyasında kütləsi M _∗ = 8 × 10 ¹⁰ M _⊙ və SFR = 2.7 M _⊙ yr ⁻¹ olan az = 0 disk qalaktikasının üz-üzə (yuxarı) və kənar-üzə (alt) görünüşü . Mənbə: arXiv : DOI: 10.48550/arxiv.2508.21126

Yeni bir laboratoriya

Tədqiqatçıların sözlərinə görə, COLIBRE, ulduzların və qara dəliklərin yaratdığı soyuq qaz, toz və axınların realistik şəkildə təsvir edilməsinin qalaktikaların təkamülünü anlamaq üçün çox vacib olduğunu göstərir. Bu, nəzəriyyələri sınaqdan keçirmək, müşahidələri şərh etmək və astronomların real məlumatları necə təhlil etdiyini yoxlamaq üçün “virtual müşahidələr” yaratmaq üçün güclü yeni bir laboratoriya təmin edir.

Tapıntılar həmçinin göstərir ki, standart kosmoloji model, erkən kainatdakı qalaktikaların kütlələri kimi çətin hesab edilən bəzi müşahidələr də daxil olmaqla, qalaktikaların təkamülü ilə bağlı müşahidələrlə uyğun olaraq qalır.

“Bəzi erkən JWST nəticələrinin standart kosmoloji modelə meydan oxuduğu düşünülürdü”, – deyə bir neçə müşayiət olunan COLIBRE məqaləsinin aparıcı müəllifi və əsas tədqiqatın həmmüəllifi olan Leiden Universitetindən Dr. Yevgeni Çaykin bildirib. “COLIBRE göstərir ki, əsas fiziki proseslər daha real şəkildə təmsil olunduqdan sonra model gördüklərimizlə uyğun gəlir.”

Yenə də hər şey hələ izah edilməyib. JWST tərəfindən kəşf edilən sirli ” Kiçik Qırmızı Nöqtələr “, ehtimal ki, supernəhəng qara dəliklərin toxumları, bu cür toxumların artıq mövcud olduğunu fərz edən COLIBRE tərəfindən proqnozlaşdırılmır. Onların əmələ gəlməsini modelləşdirmək üçün daha yüksək qətnaməli simulyasiyalar və gələcək işlər üçün yol göstərən yeni fizika tələb olunacaq.

Simulyasiyalar, Böyük Britaniyadakı DiRAC milli müəssisəsi adından yerləşdirilən Durham Universitetinin Hesablama Kosmologiyası İnstitutundakı COSMA8 superkompüterindəki SWIFT simulyasiya kodundan istifadə etməklə həyata keçirilmişdir. Ən böyük simulyasiya 72 milyon CPU saatı tələb etmiş və tam modelin hazırlanması Avropa, Avstraliya və ABŞ-ı əhatə edən beynəlxalq bir komanda tərəfindən təxminən 10 il çəkmişdir.

Durham Universitetinin Hesablama Kosmologiyası İnstitutunun Fundamental Fizika üzrə Ogden professoru və COLIBRE komandasının əsas üzvü Karlos Frenk dedi: “Kompüterimizdən əsl şeydən fərqlənməyən və astronomların real məlumatlarda ölçdükləri bir çox xüsusiyyətləri, məsələn, sayı, parlaqlığı, rəngləri və ölçülərini paylaşan ‘qalaktikaların’ çıxdığını görmək həyəcanvericidir.”

“Müşahidəçi həmkarlarımı ‘bu şəkillərin hansı qalaktika kataloqundan gəldiyini düşünürsünüz?’ deyə ələ salmağı xoşlayıram.”

O əlavə etdi: “Ən diqqətəlayiq olan odur ki, biz bu sintetik kainatı yalnız genişlənən kainatdakı müvafiq fizika tənliklərini həll etməklə yarada bilirik.”

Alimlər qeyd edirlər ki, artıq istehsal olunmuş məlumatları təhlil etmək illər çəkəcək. Simulyasiyaların əksəriyyəti 2025-ci ildə tamamlanıb, baxmayaraq ki, ən yüksək dəqiqliyə malik bəzi simulyasiyalar hələ də davam edir və yaydan sonra başa çatması gözlənilir.Oyna

00:00

00:39SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Görə və eşidə biləcəyiniz bir kainat

Ənənəvi məlumat məhsullarından əlavə, komanda simulyasiyaları araşdırmaq üçün yeni yollar hazırlayıb. Buraya səsin əlavə fiziki məlumatları kodlaşdırdığı “sonifikasiya edilmiş videolar”, eləcə də istifadəçilərə virtual kainatları araşdırmağa imkan verən interaktiv xəritələr daxildir.

COLIBRE-nin toz modelinin hazırlanmasına və vizuallaşdırmasının səsləndirilməsinə rəhbərlik edən Portsmut Universitetindən Dr. Ceyms Trayford dedi: “Biz təkcə elmlə deyil, həm də onu araşdırmaq üçün yeni yollar yaratmaqla həyəcanlıyıq.”

“Bu alətlər yeni anlayışlar təqdim edə, sahəmizi daha əlçatan edə və qalaktikaların necə böyüdüyü və təkamül etdiyi barədə intuisiya qurmağımıza kömək edə bilər.”

Nəşr detalları

COLIBRE layihəsi: qalaktikaların əmələ gəlməsi və təkamülünün kosmoloji hidrodinamik simulyasiyaları, Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri (2026). DOI: 10.1093/mnras/stag375 . ArXiv -də : DOI: 10.48550/arxiv.2508.21126

Jurnal məlumatları: arXiv , Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri