현실의 자발성은 지저분하다.
예를 들어, 빅뱅은 우주의 에너지와 물질의 가치를 순식간에 방출한 다음, 존재하는 첫 나노초에 성장하는 우주 전체의 온도가 섭씨 1,000조도를 초과함에 따라 빛의 속도로 모든 방향으로 밀어냈습니다. 다음 수억 년 동안 우주는 쿼크와 광자를 넘어선 입자가 존재할 수 있을 정도로 냉각되었습니다. 수소와 헬륨과 같은 실제 원자가 나타났을 때 아직 존재하지 않는 별을 희생시키면서 암흑기로 알려집니다. 빛을 제공합니다.
그러나 결국에는 원소 가스의 광대한 구름이 점화될 만큼 스스로를 압박하여 이전에 어둡던 우주를 밝히고 과정을 이끕니다. 이것이 우주가 수소와 헬륨 원자의 집합체가 아닌 이유입니다. 새로운 별에서 나오는 빛이 주변 가스 구름과 상호 작용하여 더 무거운 원소를 생성하는 이온화된 플라즈마를 형성하는 실제 과정은 완전히 이해되지 않았지만 이 격동의 시대에 대한 그들의 수학적 모델은 아직 고안된 것 중 가장 크고 가장 상세합니다.
그만큼 명예의 이름을 딴 시뮬레이터 새벽의 여신, 1억 입방 광년 영역에서 가스, 중력 및 방사선 사이의 상호 작용을 관찰하여 우주 재이온화 기간을 시뮬레이션합니다. 연구원들은 빅뱅 이후 400,000년에서 10억년까지의 합성 타임라인을 보고 모델 내 다양한 변수의 변화가 생성된 결과에 어떤 영향을 미치는지 확인할 수 있습니다.
MIT Kavli 천체 물리학 및 우주 연구 연구소의 NASA 아인슈타인 펠로우인 Aaron Smith는 “산은 초기 우주로 가는 다리 역할을 합니다.”라고 말했습니다. . “그 목적은 우주에 대한 우리의 이해를 근본적으로 바꿀 태세를 갖춘 다가오는 관측 시설을 위한 이상적인 시뮬레이션 아날로그 역할을 하는 것입니다.”
별도의 은하의 형성과 일치하는 가스와 빛의 상호 작용을 추적하고 우주 먼지의 거동을 모델링하는 새로운 알고리즘 덕분에 이전 시뮬레이션보다 더 큰 세부 사항을 제공합니다.
이 프로젝트에서 매사추세츠 공과 대학 및 막스 플랑크 천체 물리학 연구소와 파트너 관계를 맺은 Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics의 Rahul Kanan은 다음과 같이 말했습니다. MIT 뉴스. “이렇게 하면 재이온화 프로세스가 발생하면 자동으로 따라갑니다.”
이 시뮬레이션을 실행하는 것은 독일 가르칭에 있는 슈퍼컴퓨터. 60,000개의 컴퓨팅 코어는 Thesan이 필요로 하는 숫자를 부수기 위해 병렬로 작동하는 3,000만 CPU 시간과 같습니다. 팀은 이미 실험에서 놀라운 결과를 보았습니다.
Cannan은 “산은 빛이 초기 우주에서 먼 거리를 여행하지 않는다는 것을 발견했습니다.”라고 말했습니다. “실제로 이 거리는 매우 작으며, 재이온화 말기에만 커져서 불과 몇 억 년 만에 10배 증가합니다.”
즉, 재이온화 기간이 끝날 때의 빛은 연구자들이 이전에 생각했던 것보다 더 멀리 이동했습니다. 그들은 또한 은하의 유형과 질량이 재이온화 과정에 영향을 미칠 수 있다는 점에 주목하지만, San의 팀은 이 가설이 확인되기 전에 실제 관측에 대한 지원이 필요하다고 재빨리 지적했습니다.
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