UniverseMachine - UniverseMachine

Teil einer Serie über
Physikalische Kosmologie
Vollbild aus neunjährigen WMAP-Daten
Experimente
Logo der UniverseMachine.

Die UniverseMachine (auch bekannt als die Universe - Maschine ) ist ein Projekt einer laufenden Reihe von astrophysikalischen Supercomputer - Simulationen verschiedenen Modelle von möglichen Universen , die von Astronomen Peter Behroozi und seinem Forschungsteam am erstellt wurde Steward Observatory und die University of Arizona . Als solche können zahlreiche Universen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften simuliert werden, um Einblicke in den möglichen Beginn und die spätere Entwicklung unseres gegenwärtigen Universums zu gewinnen. Eines der Hauptziele des Projekts ist es, die Rolle der Dunklen Materie bei der Entwicklung des Universums besser zu verstehen . Behroozi: "Auf dem Computer können wir viele verschiedene Universen erstellen und sie mit den tatsächlichen vergleichen. Dadurch können wir ableiten, welche Regeln zu denen führen, die wir sehen."

Neben dem leitenden Ermittler Behroozi gehören zu den Mitgliedern des Forschungsteams der Astronom Charlie Conroy von der Harvard University , der Physiker Andrew Hearin vom Argonne National Laboratory und die Physikerin Risa Wechsler von der Stanford University . Die Unterstützung für das Projekt wird von der NASA , der National Science Foundation und dem Münchner Institut für Astro- und Teilchenphysik bereitgestellt .

Beschreibung

Neben der Nutzung von Computern und verwandten Ressourcen im NASA Ames Research Center und im Leibniz-Rechenzentrum in Garching nutzte das Forschungsteam das High-Performance Computing-Cluster an der Universität von Arizona . Zweitausend Prozessoren verarbeiteten die Daten gleichzeitig über drei Wochen. Auf diese Weise hat das Forschungsteam mindestens 8 Millionen Universen generiert 9,6 × 10 13 Galaxien. Als solches produzierte das UniverseMachine-Programm kontinuierlich Millionen von Universen, wobei jedes simulierte Universum 12 Millionen Galaxien enthielt und jedes resultierende simulierte Universum sich von 400 Millionen Jahren nach dem Urknall bis zum heutigen Tag entwickeln durfte.

Laut Teammitglied Wechsler "ist das wirklich Coole an dieser Studie, dass wir alle Daten, die wir über die Galaxienentwicklung haben - die Anzahl der Galaxien , wie viele Sterne sie haben und wie sie diese Sterne bilden - und diese zusammenfügen können ein umfassendes Bild der letzten 13 Milliarden Jahre des Universums. " Wechsler kommentierte weiter: "Für mich ist das Aufregendste, dass wir jetzt ein Modell haben, mit dem wir beginnen können, all diese Fragen in einem funktionierenden Rahmen zu stellen ... Wir haben ein Modell, das rechnerisch kostengünstig genug ist, dass wir es können Berechnen Sie im Wesentlichen ein ganzes Universum in etwa einer Sekunde. Dann können wir es uns leisten, dies millionenfach zu tun und den gesamten Parameterraum zu erkunden. "

Ergebnisse

Eines der Ergebnisse der Studie legt nahe, dass dichtere dunkle Materie im frühen Universum die Sternentstehungsraten nicht wie ursprünglich angenommen negativ zu beeinflussen schien . Den Studien zufolge bildeten Galaxien einer bestimmten Größe mit größerer Wahrscheinlichkeit viel länger und mit hoher Geschwindigkeit Sterne. Die Forscher erwarten, ihre Studien mit dem Projekt dahingehend zu erweitern, wie oft Sterne in Supernovae verfallen , wie dunkle Materie die Form von Galaxien beeinflussen kann und schließlich, indem sie zumindest ein besseres Verständnis der Funktionsweise des Universums vermitteln, wie das Leben entstanden ist .

Siehe auch

Verweise

Externe Links