لوکیا پاپادوپولوس -26 مارس 2022 – تصویری از کلیپ شبیه سازی Thesan MIT
چگونه به وجود آمدیم؟ کیهان چگونه خلق شد؟ اینها سوالاتی است که اخترفیزیکدانان سال ها در مورد آنها فکر و بررسی کرده اند.
بر اساس بیانیه مطبوعاتی MIT که منتشر شد، اکنون، دانشمندان MIT، دانشگاه هاروارد و موسسه اخترفیزیک ماکس پلانک دیدگاه دقیقی از چگونگی گسترش جهان پس از انفجار بزرگ ایجاد کرده اند.
آنها شبیه سازی جدید خود را Thesan به نام الهه سپیده دم اتروسکی نامگذاری کرده اند و برای بازسازی دوره یونیزاسیون مجدد کیهانی طراحی شده است، زمانی مرموز که اغلب اخترفیزیکدانان را گیج کرده است.
سوالات طولانی مدت
این شبیه‌سازی برای پاسخ به سؤالات طولانی‌مدتی مانند فاصله‌ای که نور در کیهان اولیه می‌توانست طی کند و کدام کهکشان‌ها مسئول یونیزه‌شدن مجدد بودند، استفاده می‌شود.
آرون اسمیت، عضو انیشتین ناسا در موسسه کاولی برای اخترفیزیک و تحقیقات فضایی MIT می گوید: Thesan به عنوان پلی که برای جهان اولیه عمل می کند ،در نظر گرفته شده است که به عنوان یک همتای شبیه‌سازی ایده‌آل برای تأسیسات رصدی آتی، که می‌خواهند اساساً درک ما از کیهان را تغییر دهند، عمل کند.
این پروژه با مدلی از شکل‌گیری کهکشان‌ها که قبلاً توسط محققان طراحی شده بود، به نام Illustris-TNG آغاز شد، که نشان داده شده است که خواص و جمعیت کهکشان‌های در حال تکامل را به طور دقیق شبیه‌سازی می‌کند. سپس تیم‌ها کد جدیدی را ابداع کردند که نحوه تعامل نور کهکشان‌ها و ستاره‌ها با گاز اطراف را نشان می‌دهد و دوباره یونیزه می‌کند.
راهول کانان از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان گفت Thesan چگونگی تعامل نور این اولین کهکشان‌ها با گاز را در طی میلیارد سال اول دنبال می‌کند و جهان را از حالت خنثی به یونیزه تبدیل می‌کند. “به این ترتیب، ما به طور خودکار فرآیند یونیزاسیون مجدد را در حین آشکار شدن دنبال می کنیم.”
نتیجه نهایی شبیه سازی است که جزئی ترین نمای از یونیزاسیون مجدد کیهانی را در بزرگترین حجم فضا از هر شبیه سازی فعلی ارائه می دهد. امروزه مدل‌های شبیه‌سازی زیادی وجود دارد، اما آنها یا در فواصل بزرگ با وضوح پایین مدل‌سازی می‌کنند یا شبیه‌سازی‌های دقیق‌تری را ارائه می‌کنند که حجم زیادی را در بر نمی‌گیرد.
مارک ووگلزبرگر، دانشیار فیزیک در MIT، نتیجه گرفت: ما در حال پل زدن این دو رویکرد هستیم: هم حجم زیاد و هم وضوح بالا داریم.
شبیه‌سازی ویدیویی حاصل، یک کلیپ مسحورکننده است که تماشای آن سرگرم‌کننده است، حتی اگر یک اخترفیزیکدان نباشید که به طور کامل آن را درک کنید. این مطالعه در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.
