გალაქტიკის სიმულაცია ბნელი მატერიის გარეშე

გალაქტიკის სიმულაცია ბნელი მატერიის გარეშე
გალაქტიკის სიმულაცია ბნელი მატერიის გარეშე
Anonim

ამ პროცესის რეპროდუცირება კომპიუტერზე, მათ შეცვალეს ნიუტონის სიმძიმის კანონები. გალაქტიკები, რომლებიც შეიქმნა კომპიუტერულ გამოთვლებში, მსგავსია დღეს არსებული. მეცნიერთა აზრით, მათ ვარაუდებს შეუძლიათ თანამედროვე კოსმოლოგიის მრავალი საიდუმლოს ამოხსნა.

კოსმოლოგები ვარაუდობენ, რომ დიდი აფეთქების შემდეგ მატერია თანაბრად არ იყო განაწილებული. უფრო მკვრივი ადგილები იზიდავდა უფრო მეტ მასალას გარემოდან ძლიერი გრავიტაციული ძალების გამო. რამოდენიმე მილიარდი წლის განმავლობაში, ამ გაზის გროვებმა საბოლოოდ ჩამოაყალიბა გალაქტიკები, რასაც ჩვენ დღეს ვხედავთ.

ამ თეორიის მნიშვნელოვანი კომპონენტია ბნელი მატერია. ერთის მხრივ, ითვლება, რომ ის პასუხისმგებელია საწყის არათანაბარ განაწილებაზე, რამაც გამოიწვია გაზის ღრუბლების დაგროვება. ეს ასევე განმარტავს ზოგიერთ გასაკვირი დაკვირვებას. მაგალითად, მბრუნავი გალაქტიკების ვარსკვლავები ხშირად ისე სწრაფად მოძრაობენ, რომ მათგან ფრენა უწევთ. როგორც ჩანს, გალაქტიკებს აქვთ გრავიტაციის დამატებითი წყარო, რომელიც ხელს უშლის ამას, რაც ტელესკოპებით არ ჩანს: ბნელი მატერია. მაგრამ ჯერ კიდევ არ არსებობს პირდაპირი მტკიცებულება მისი არსებობის შესახებ.

”ალბათ, გრავიტაციული ძალები არ იქცევიან ისე, როგორც ადრე ფიქრობდნენ”, - განმარტავს პროფესორი პაველ კრუპა. ამ თეორიას ეწოდება შეცვლილი ნიუტონის დინამიკა (MOND). ის აღმოაჩინა ისრაელმა ფიზიკოსმა მორდეჩაი მილგრომმა. თეორიის თანახმად, მიზიდულობა ორ მასას შორის ემორჩილება ნიუტონის კანონებს მხოლოდ გარკვეულ მომენტამდე. ძალიან დაბალ აჩქარებებზე, როგორც გალაქტიკების შემთხვევაში, ის გაცილებით ძლიერდება. ამიტომაც არ იშლება გალაქტიკები ბრუნვის სიჩქარის გამო.

სიმულაციისას მეცნიერებმა გამოიყენეს კომპიუტერული პროგრამა კრუპას ჯგუფის მიერ შემუშავებული გრავიტაციის რთული გამოთვლებისთვის. MOND– ში სხეულის მიზიდულობა დამოკიდებულია არა მხოლოდ საკუთარ მასაზე, არამედ იმაზე, არის თუ არა სხვა ობიექტები მის სიახლოვეს.

Image
Image

შემდეგ მეცნიერებმა გამოიყენეს პროგრამული უზრუნველყოფა ვარსკვლავებისა და გალაქტიკების წარმოქმნის სიმულაციისთვის, დაწყებული გაზის ღრუბლით დიდი აფეთქებიდან რამდენიმე ასეული ათასი წლის შემდეგ.”მრავალი თვალსაზრისით, ჩვენი შედეგები საოცრად ახლოსაა იმასთან, რასაც ჩვენ რეალურად ვაკვირდებით ტელესკოპებით,” - განმარტავს კრუპა. მაგალითად, კომპიუტერების მიერ წარმოქმნილ გალაქტიკებში ვარსკვლავების განაწილება და სიჩქარე მიჰყვება იმავე ნიმუშს, რაც ღამის ცაზე ჩანს.”გარდა ამისა, ჩვენმა სიმულაციებმა გამოიწვია ძირითადად მბრუნავი დისკის გალაქტიკების ჩამოყალიბება, როგორიცაა ირმის ნახტომი და თითქმის ყველა სხვა დიდი გალაქტიკა, რომელიც ჩვენ ვიცით”, - ამბობს მეცნიერი. "მეორეს მხრივ, ბნელი მატერიის სიმულაციები ძირითადად ქმნიან გალაქტიკებს ცალკეული მასალის დისკების გარეშე - შეუსაბამობა დაკვირვებებთან, რომელთა ახსნა ძნელია."

ბნელი მატერიის არსებობაზე დაფუძნებული გამოთვლები ასევე ძალიან მგრძნობიარეა ისეთი პარამეტრების ცვლილების მიმართ, როგორიცაა სუპერნოვას სიხშირე და მათი გავლენა გალაქტიკებში მატერიის განაწილებაზე. თუმცა, MOND- ის მოდელირებაში ამ ფაქტორებმა ძლივს ითამაშეს როლი.

თუმცა, ბონის, პრაღისა და სტრასბურგის ახლახანს გამოქვეყნებული შედეგები ყოველმხრივ სიმართლეს არ შეესაბამება.”ჩვენი მოდელირება მხოლოდ პირველი ნაბიჯია”, - ხაზს უსვამს კრუპა. მაგალითად, მეცნიერებს ჯერჯერობით აქვთ ძალიან მარტივი ვარაუდები ახალგაზრდა სამყაროში მატერიისა და მდგომარეობის თავდაპირველი განაწილების შესახებ.”ახლა ჩვენ უნდა გავიმეოროთ გათვლები და შევიტანოთ უფრო რთული გავლენის ფაქტორები. შემდეგ ჩვენ ვნახავთ, ახსნის თუ არა MOND თეორია რეალობას.”

შედეგები გამოქვეყნებულია Astrophysical Journal- ში.

გირჩევთ: