Supersymulacja wszechświata

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Ekspertom udało się stworzyć najbardziej realistyczną symulację ewolucji wszechświata. Za pomocą programu „Illustris” odtworzyli 13 miliardów lat ewolucji. Symulacja w niespotykanej dotychczas rozdzielczości prezentuje wycinek wszechświata w kształcie sześcianu o boku, którego długość wynosi 35 milionów lat świetlnych.

 

Dotychczas żadna inna symulacja nie pokazywała ewolucji wszechświata jednocześnie w dużej i małej skali - mówi szef grupy badawczej Mark Vogelsberger z MIT/Harvard Smithsonian Center for Astrophysics. W pracach zespołu Vogelsbergera brali udział naukowcy z wielu instytucji, w tym z Instytutu Badań Teoretycznych w Heidelbergu.

 

Wcześniejsze symulacje nie były tak dokładne, gdyż ich autorzy nie dysponowali odpowiednią mocą obliczeniową. Musieli zatem rezygnować z wielu elementów. „Illustris” korzysta zaś z 12 miliardów trójwymiarowych elementów, które pełnią rolę pikseli wspomnianej symulacji.

 

Stworzenie programu „Illustris” zajęło ekspertom pięć lat. Same obliczenia konieczne do przeprowadzenia symulacji wymagały 3 miesięcy nieprzerwanej pracy 8000 procesorów. Przeciętny pecet musiałby poświęcić na nie 2000 lat.

 

Symulacja rozpoczyna się 12 milionów lat po Wielkim Wybuchu i obejmuje historię 41 000 galaktyk, oddaje też większe struktury jak gromady galaktyk, a w najmniejszej skali pokazuje nam rozkład poszczególnych pierwiastków w indywidualnych galaktykach.

Illustris jest jak maszyna do podróży w czasie. Możemy poruszać się w przód i w tył. Możemy zatrzymać symulację i przyjrzeć się konkretnej galaktyce czy gromadzie galaktyk, by sprawdzić, co się tam dzieje w danym momencie - mówi współautor symulacji Shy Genel z CfA.

[thikim 119]

A co to za wybuchy mające rozmiary całych grup galaktyk??

[TrzyGrosze 67]

Taaakie duże wybuchy muszą aż kłuć w oczy. Skoro ja ich nie widzę ( w notce), to albo któryś z nas widzi za dużo albo któryś za mało.

[thikim 119]

Hmm, symulacji rozumiem że nie oglądałeś. Ok. 1 min. 10 s.

Tylko o czym się chcesz wypowiadać jak nie widziałeś symulacji?? Jeśli zaś widziałeś to owszem widzisz za mało.

[TrzyGrosze 67]

Skoro ja ich nie widzę ( w notce),

Ja określiłem gdzie nie widzę. Ty nie napisałeś gdzie zobaczyłeś.

Teraz już wyjaśnione, więc " tylko" czytający nie wpadną w dysonans poznawczy.

------------

To teraz też jestem ciekaw, co to za wybuchy.

Edytowane 11 maja 2014 przez TrzyGrosze

[Astroboy 34]

A co to za wybuchy mające rozmiary całych grup galaktyk??

 

Myślę, że to "zwykłe" supernowe (może i hiper-). Animacja ta (z "wybuchami") dotyczyła temperatury, a nie gęstości. Modelarze jakoś to włączyli, choć rozdzielczość modelu, oczywiście, nie sięgała gwiazd.

[thikim 119]

35 mln lat świetlnych to bok sześcianu symulacji.

Sądząc z rozmiarów wybuchu można je oszacować na 5-10 mln lat świetlnych.

O ile promieniowanie z hipernowej jest w stanie sobie polecieć nawet i na krańce wszechświata to nie wydaje się aby symulacja pokazywała temperaturę tła ale raczej temperaturę gazów.

Wybuch hipernowej raczej nie podgrzewa gazów w promieniu 10 mln lat świetlnych (czyli jest to wielkość Lokalnej Grupy Galaktyk - 54 galaktyki).

Nie wyobrażam sobie wybuchów obejmujących kilkadziesiąt galaktyk swym zasięgiem.

Ponadto sam błysk wybuchu mimo wielkiej rozległości trwa zwyczajnie krótko (w skali symulacji gdzie 1 s to setki milionów lat byłby niezauważalny).

Zresztą patrząc uważniej w różnych miejscach symulacji widać że takie eksplozje porywają całe galaktyki i je oddalają od siebie (jakby taka inflacja ale trochę późno jak na wiek wszechświata i widać takich ognisk wiele).

[Astroboy 34]

Animacja jest podpisana właśnie jako temperatura gazu. Nie widzę sprzeczności jeśli chodzi o czas. Przecież chodzi tu o oddziaływanie fali uderzeniowej z ośrodkiem międzygwiazdowym, a fala ta nie musi się przecież rozchodzić z prędkością światła. Oczywiście to moje spekulacje, mógłbym nawet pewnie wymyślić jakąś anihilację wielkoskalowego pola magnetycznego, ale chyba bym przesadził.

Jeśli dam radę, postaram się poszukać głębiej.

A może już ktoś to wie?

Wydaje mi się, że z "porywaniem" całych galaktyk to nadinterpretacja. Cała animacja jest zrobiona w stylu "wirującej kamery" - "latamy" dookoła włókien. Przyjrzyj się animacjom, gdzie obok siebie przedstawiona jest ciemna materia (zapewne gęstość) i temperatura gazu. Ciemna materia kompletnie nie czuje wybuchów, a i w temperaturze gazu nie widzę jakiegoś porywania...

[thikim 119]

Te "włókna" przy tej skali to łańcuchy galaktyk. Nie ma takiej możliwości aby nawet hipernowa była tak widoczna we Wszechświecie. Mam teraz mizerny net, jak wrócę do lepszego to podam dokładnie minuty i sekundy symulacji które wyglądają dziwnie.

[Astroboy 34]

Te "włókna" przy tej skali to łańcuchy galaktyk.

 

Tak. I nazywają się właśnie włóknami:

http://pl.wikipedia....28astronomia%29

 

Edit: popełniasz błąd:

"Nie ma takiej możliwości aby nawet hipernowa była tak widoczna we Wszechświecie"

Animacja nie przedstawia tego co widzimy, tylko pewien parametr. Oczywiście to koreluje z tym co widzimy, ale nie jest to proste przełożenie.

 

 

Celowo odrębny post.

Jest odpowiedź; to jednak AGN-y (galaktyki aktywne). Na stronie projektu w zakładce "Media":

http://www.illustris...ject.org/media/

znajduje się w jednym z podpisów:

"The rapid temperature fluctuations around massive haloes are due to radiative AGN feedback that is most active during quasar phases. The larger 'explosions' are due to radio-mode feedback".

Ostatecznie "winne" są i tak czarne dziury...

[thikim 119]

Dalej podtrzymuję: wszystko jedno czy aktywne galaktyki czy nie. Za duża skala działań.

Tak samo nie zmienia tego jeden parametr wizualizowany: nie ma takiej możliwości aby AGN rozszerzyła się nagle do 10 mln lat świetlnych. Ani żeby oddziaływała na takie odległości inaczej jak grawitacyjnie i elektromagnetycznie.

Wizualizacja temperatury zaś wymaga aby coś świeciło: gaz, gwiazdy, cokolwiek.

Promieniowanie Słońca nie sprawa że w pobliżu Ziemii w przetrzeni kosmicznej jest ciepło, dalej jest zimno i dalej temperatura wynosi parę K.

Odróżnijmy wysoką energię cząstek od temperatury otoczenia. To że Słońce twarz opali nie znaczy że nie jesteś na Antarktydzie i nie marzniesz.

Wizualizacja pokazuje temperaturę otoczenia a nie promieniowania. To otoczenie musi być. I nie znam procesu który nagle ni z owego rozsiewa otoczenie(materię) w takiej skali w postaci wybuchu.

Nie znam przypadku żeby AGN rzucała całymi galaktykami (tym bardziej gromadami galaktyk) po kosmosie.

AGN promieniuje silnie ale oddziaływanie na inne galaktyki nie ma charakteru wybuchowego.

 

[Astroboy 34]

Dalej podtrzymuję: wszystko jedno czy aktywne galaktyki czy nie. Za duża skala działań.

Ja tylko zacytowałem. Jak masz problem, to porozmawiaj z autorami (na stronie projektu znajdziesz adresy mailowe naukowców).

 

Ani żeby oddziaływała na takie odległości inaczej jak grawitacyjnie i elektromagnetycznie.

No to masz właśnie oddziaływanie elektromagnetyczne: "radio-mode feedback". Słowo klucz: foton.

 

Wizualizacja temperatury zaś wymaga aby coś świeciło: gaz, gwiazdy, cokolwiek.

No to przykład z "podwórka". Temperatura fotosfery Słońca to prawie 6000 K, a temperatura korony słonecznej to grube miliony. Koronę "zobaczysz" jedynie podczas całkowitego zaćmienia Słońca. "Gaz" wewnątrz pustek też potrafi mieć grube miliony, i jakoś tego nie "widać".

 

Promieniowanie Słońca nie sprawa że w pobliżu Ziemii w przetrzeni kosmicznej jest ciepło, dalej jest zimno i dalej temperatura wynosi parę K.

Ależ sprawia (przynajmniej częściowo):

http://pl.wikipedia.org/wiki/Atmosfera_ziemska#mediaviewer/Plik:Podzia%C5%82_atmosfery.svg

Poza tym, promieniowanie Słońca to "pryszczyk" wobec tego, o czym mówimy.

 

Odróżnijmy wysoką energię cząstek od temperatury otoczenia.

Nie wiem jak Ciebie, ale mnie już bardzo dawno temu uczyli, że temperatura jest miarą energii kinetycznej (ruchu/drgań) cząstek. No chyba, że chcesz powiedzieć o temperaturze promieniowania (która mówi o energii fotonów). Ale słyszałeś o oddziaływaniu promieniowania z materią? We wnętrzu Słońca promieniowanie jest właściwie w równowadze z materią - cząstki i fotony mają w każdym miejscu tę samą temperaturę (aczkolwiek temperatura ta jest różna w różnych miejscach). Oczywiście promieniowanie to (głównie fotosfery słonecznej) na Ziemi niekoniecznie jest w równowadze z atmosferą ziemską, ale zauważ, że gdy wystawiamy sadełko na plaży na owe fotony, to nasza skóra dąży jednak do tej równowagi... Tak zwane równanie transferu to podstawowa rzecz przy zabawach z opisem owego oddziaływania w całej astrofizyce. I nie jest to rzecz trywialna (często niekoniecznie intuicyjna).

 

Co do reszty, to może czas poznać? I kto powiedział o "rozsiewaniu" materii?

Nikt tam nie rzuca galaktykami. To Twoja koncepcja.

 

Edit: poniżej link do pracki, która nieco rozjaśnia ("Observational Evidence of AGN Feedback"):

http://arxiv.org/pdf/1204.4114v1.pdf

celowo podkreśliłbym słowo OBSERVATIONAL.

Fajne zdanie z tej pracy:

"A further, ill-understood, mode may be associated with giant radio sources, which range in size up to a few Mpc."

 

Polecałbym też przejrzeć "Photo Album" Chandry (oj, to pułapka czasowa; można tam utknąć na tygodnie ). Bardzo ciekawe opisy. Odnośnie kwestii "skali", to np.:

http://chandra.harvard.edu/photo/2012/phoenix/

http://chandra.harvard.edu/photo/2011/a2052/

 

Poszukaj też informacji o GRSach (giant radio source). Tu masz np. pracę z zeszłego roku o odkryciu takiego jednego typa (rozmiary rzędu 0,8 Mpc):

http://arxiv.org/pdf/1310.6809v1.pdf

 

Jeszcze takie ładne zdanie z wiki:

"AGN are the most luminous and persistent sources of electromagnetic radiation in the universe, and as such can be used as a means of discovering distant objects; their evolution as a function of cosmic time also puts constraints on models of the cosmos."

[mjmartino 1]

To co wybucha to są gwiazdy I typu były ogromne i wybuchały dość często. ze względu na swój prosty skład w młodym wszechświecie. - Tak przynajmniej ja widzę te wybuchy z symulacji.

[Astroboy 34]

Fajnie, tylko to nie są wybuchy.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Galaktyka_aktywna

http://en.wikipedia.org/wiki/Active_galactic_nucleus

 

[mjmartino 1]

Fajnie, tylko wytłumacz dlaczego Twoje rozumowanie ma być prawidłowe.

Moje już wiem że jest błędne ze względu na czas, gdzie w późniejszych etapach rozwoju wszechświata prawie nie występują gwiazdy I typu. A na symulacji pojawiają się, dalej "wybuchy".

[Astroboy 34]

Nie wiem co masz na myśli mówiąc o gwiazdach I typu. Czy chodzi Ci o supernowe typu I (wątpię), czy o populację gwiazdową (ale byłaby to II czy nawet III populacja - nazewnictwo od "tyłu" )?

Co do prawdziwości, to opieram się na zdaniu autorów (spójrz wyżej, podałem link). Skoro oni twierdzą, że to oddziaływanie AGN-ów, to chyba wiedzą co modelowali....

[mjmartino 1]

Tak o populacje <- w sensie typ I <- to pierwsze jakie pojawiły się po wielkim wybuchu i zawierały wodór i hel, a potem II i III. III jest obecnie teraz jak mnie pamięć nie myli

Zerknę w domu na ten dokument.

[Astroboy 34]

Jest odwrotnie. Gwiazdy III (dyskusyjnej) populacji (to jest kwestią jaką ma m.in. rozstrzygnąć Teleskop Jamesa Webba) były pierwszymi po Wielkim Wybuchu. Później była II populacja, a na końcu I.

 

Edit: gdybyś pytał się dlaczego, to odpowiedź jest prosta: spuścizna historyczna (jak 0 przed 1 w kalkulatorze, ale 0 po 9 w telefonie; jak OBAFGKMLTY w typach widmowych gwiazd, czy spdfghi w oznaczeniach orbitali atomowych; itp., itd.).

[thikim 119]

Symulacja 1:53-57. Tam galaktyki są rozrzucane na miliony lat świetlnych ... zgodnie z Twoim pomysłem przez AGN.

Gratuluję.

Nie wiem jak Ciebie, ale mnie już bardzo dawno temu uczyli, że temperatura jest miarą energii kinetycznej (ruchu/drgań) cząstek

Odnosząc się do jakiegoś zdania spróbuj je zrozumieć.

Czy ja coś innego napisałem? Otóż nie.

Ja pisałem o czymś innym a to różnica.

Na Ziemię trafia cała masa cząstek o energiach tak wielkich że trzeba by pisać o bilionach K. Czy to oznacza że na Ziemi jest taka temperatura. Nie.

O ile widzę że wiesz co to temperatura o tyle widzę że nie potrafisz odróżnić otoczenia od cząstek które przez to otoczenie mogą się przemieszczać.

Mnie uczyli że przez otoczenie zimne mogą przemieszczać się cząstki o wielkiej energii i otoczenie dalej może pozostać zimne. Dziwne że Ciebie tego jednak nie nauczyli.

To teraz odpowiedz sam sobie czy na symulacji jest symulowana temperatura otoczenia czy temperatura cząstek wysokoenergetycznych. Jedyną sensowną symulacją jest symulacja temperatury otoczenia.

A ta temperatura nie może wzrosnąć w skali milionów lat świetlnych z powodu AGN do temperatury gwiazd. Za duża skala działania i tyle. Ja tam podejrzewam że wizualizacja nie jest bezpośrednim wynikiem symulacji tylko raczej symulację ktoś sfabularyzował.

[pogo 102]

Symulacja 1:53-57. Tam galaktyki są rozrzucane na miliony lat świetlnych ... zgodnie z Twoim pomysłem przez AGN.

Nie zauważyłem niczego takiego. Jedynie jest takie złudzenie (chyba ze 2-3 sekundy wcześniej niż wskazałeś) gdy jest płynne przejście z widoku 2 "wszechświatów" obok siebie na jeden...

 

Poza tym moim zdaniem pokazują tam średnią temperaturę/energię cząstek. Efekt jest jak przy liczeniu średniej pensji w zakładzie pracy mając 10 prostych wyrobników robiących za minimalną krajową i jednego prezesa...

[Astroboy 34]

Symulacja 1:53-57. Tam galaktyki są rozrzucane na miliony lat świetlnych ... zgodnie z Twoim pomysłem przez AGN.

Gratuluję.

 

Thikim, wybacz, ale czy potrafisz ogarnąć, że to nie jest moje twierdzenie, tylko twierdzenie tych, którzy zrobili całą tę zabawę? Przeczytaj, proszę, ze zrozumieniem to, co napisałem wyżej. Bo tymczasem odnoszę wrażenie, że idziesz w zaparte jak nieokrzesany małolat. Ja tutaj naprawdę niczego nie muszę już udowadniać.

 

Odnosząc się do jakiegoś zdania spróbuj je zrozumieć. Czy ja coś innego napisałem? Otóż nie.

 

Mogę powiedzieć to samo. Chodziło mi tylko o to, że nie musisz tłumaczyć (jeśli chodzi o mnie) abecadła.

 

Na Ziemię trafia cała masa cząstek o energiach tak wielkich że trzeba by pisać o bilionach K. Czy to oznacza że na Ziemi jest taka temperatura. Nie.

 

Może niekoniecznie jest to aż taka "masa", bo zgodzisz się chyba, że gdyby ta "masa" była "nieco" większa, to po oceanach zostałoby jedynie wspomnienie.

Co do "otoczenia", to ktoś Cię czegoś nie douczył. Spróbuję jeszcze raz. Otoczenie nigdy nie jest całkowicie "przezroczyste". Ot taka szyba - w innych zakresach widma EM niekoniecznie jest "przezroczysta" (właściwie nigdzie nie jest całkowicie przepuszczalna; wiesz może dlaczego szklarnie robi się ze szkła?). W astrofizyce nie można oddzielić "otoczenia" od promieniowania, które przezeń przechodzi, bo zawsze jest jakieś "odziaływanie" jednego z drugim, o czym pisałem wyżej. Zapytaj dowolnego astrofizyka.

Temperatura "ośrodka" jest zawsze wynikiem bilansu "zysków i strat". Jeśli masz wątpliwość, to zastanów się może, co by się stało z temperaturą atmosfery ziemskiej gdybyśmy "wyłączyli" teraz Słoneczko? Odróżniaj też promieniowanie korpuskularne od promieniowania elektromagnetycznego. Domyślasz się chyba, że taki AGN to potężne źródło "zysków"...

 

AGN w końcu też kiedyś się "włącza" (i "wyłącza") - stąd masz "wybuch".

 

Edit: tu masz animację bez "wirującej kamery" (polecam, może przestaniesz rzucać galaktykami)

http://www.illustris-project.org/movies/illustris_movie_stars_rho_temp_met_1k.mp4

(w lewym górnym rogu zobaczysz to, co mógłbyś zobaczyć. )

 

Edit2: Polecałbym jeszcze uświadomienie sobie mocy promieniowania takich źródeł:

http://pl.wikipedia.org/wiki/Kwazar#Struktura_kwazara

 

Edit3: Thikim, rozumiem twoją frustrację, ale każdy się myli. Gdybym osobiście w życiu nie popełnił żadnej pomyłki, to chyba byłbym na poziomie ameby (a jak sądzę, nie jestem ).

 

Edit4: co do "całej masy cząstek o energiach tak wielkich", to znalazłem nawet strumień pierwotnego promieniowania kosmicznego, ale sądzę, że bardziej do ludzi przemówi ta tabelka (uwzględnij rozmiary Ziemi i Wszechświata, skąd pochodzi promieniowanie kosmiczne)

http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_ray#Role_in_ambient_radiation