Galaktyczne wiatry pomagają w badaniu galaktyk

Galaktyczne wiatry pomagają w badaniu galaktyk

Zamiast naciskać, symulacja pokazuje nagrzewanie zimnego materiału.

Kiedy naukowcy patrzą na przestrzeń kosmiczną, napotykają wiele różnych niespodzianek. Dotyczy to również galaktyk o niskiej masie. Są to małe systemy reprezentowane przez miliardy gwiazd, pył i gaz. Jednak modele pokazują, że takie galaktyki powinny zawierać więcej gwiazd.

Teoria niespójności opiera się na odpływach gazu podobnego do telefonu. Są one spowodowane istnieniem i śmiercią gwiazd. Szczególnie silnie wpływają na to wiatry i wybuchy supernowych, a galaktyczny wiatr tworzy razem. Aktywność gwiezdna wypiera gaz w przestrzeń międzygalaktyczną, a galaktyki tracą surowce do narodzin gwiazd.

Aby zrozumieć proces oddziaływania galaktycznego wiatru na formację gwiazdową, naukowcy postanowili użyć superkomputera do stworzenia modelu. Najlepsze warunki oferuje Titan, dlatego możliwe było usunięcie gorącego wiatru supernowej, który po 300 latach świetlnych jest zwrócony w stronę chłodnej chmury gazu. Teraz zespół wygeneruje trylionowy model całej galaktycznej przestrzeni. Ponadto starają się zdobyć nowe, wykonując charakterystyki wiatrów galaktycznych i siły rządzące galaktykami.

Model zimnych chmur

W odległości 12 milionów lat świetlnych znajduje się galaktyka dyskowa M82. Ma kształt cygara i tworzy gwiazdy 5 razy szybsze niż prędkość Drogi Mlecznej. Prowadzi to do silnego wiatru gwiezdnego, który popycha dużo więcej gazu, niż system może utrzymać. Uważa się, że paliwo zostanie całkowicie uwolnione w ciągu 8 milionów lat.

Wykorzystując obrazy teleskopu Hubble'a, naukowcy mogą obserwować powolny proces kurzu i gazu.

Cool Cloud z OLCF na Vimeo.

W takich skalach bardzo wygodne jest badanie ruchu zimnego materiału. Aby jednak szczegółowo zbadać ten proces, konieczne jest uzyskanie skutecznego kodu, który rozwiąże problem z ruchem płynów. Projekt Cholla służy do obliczania dynamiki płynów w procesach graficznych, które osiągają wyższe wyniki. Podczas testowania kod wspierał skalowanie 16 000 procesów graficznych. Narzędzia te pomogły stworzyć modele chmur gazowych o średnicy 15 lat świetlnych. Zdolność widzenia wiatru w izolacji pomogła zbadać teorię, w której zimne chmury w pobliżu centrum galaktyki są przemieszczane przez gorące wiatry supernowych.

W rzeczywistości gorący wiatr kosi te chmury, czyniąc je zbyt wąskimi. Po prostu zaczynają przypominać małe wstążki.

Cele galaktyczne

Teraz naukowcy planują stworzyć galaktyczny model 10-20 razy większy niż poprzedni. Pomoże to zweryfikować alternatywną teorię pojawienia się galaktycznego wiatru w typach dysków, takich jak M82. Według niej chmury zimnego gazu skraplają się z powodu gorącego odpływu.

Stworzenie modelu kompletnej galaktyki wymaga setek miliardów komórek, reprezentujących 30 000 lat świetlnych przestrzeni. Aby to zrobić, musisz poświęcić pozwolenie.

Komentarze (0)
Szukaj