Uma equipe de pesquisa liderada pela USC criou uma série de gêmeos simulados por computação da Via da Via Láctea, que podem ajudar a desbloquear novas respostas sobre um dos maiores mistérios do universo: matéria escura, substâncias invisíveis que criam cerca de 85% da existência.
A pesquisa foi liderada pela cosmologista Vera Glassvic, professora associada da USC Dorsif College of Letters, Arts and Sciences; Assim como Ethan Nadler, um observatório anterior da USC Postdok e Carnegie, que agora é professor assistente em San Diego na Universidade da Califórnia; E o cientista da equipe do Observatório de Carnegie, Andrew Benson.
Eles chamaram seu projeto de simulação de “Kozmik”-“abreviação das simulações cósmicas de zoom fora da substância escura fria”.
Os cientistas sabem há décadas que existem coisas sombrias – mas agora não foram capazes de estudar como as galáxias nascem e se desenvolveram em um universo onde as coisas sombrias e comuns interagem. Kozmik tornou possível, disse a equipe.
O desenvolvimento de Kjjamic e os resultados da equipe descrevem o estudo da Sociedade Astronômica Americana em um trio de pesquisa publicado em 16 de junho no Journal of the Astronomy Journal.
Dilema
Os cientistas sabem que a substância escura é real porque afeta como as galáxias são combinadas e estão juntas. Por exemplo, as galáxias giram tão rápido que devem ser separadas, mas não o fazem. Algo invisível os coloca; Muitos cientistas acreditam que a matéria escura está no centro – um conceito do primeiro sugerido pelo pesquisador suíço Fritz Jui no dia 5. Pesquisas sobre matéria escura foram desenvolvidas desde então.
O estudo de uma substância é complicado porque não emite nenhuma luz ou energia que possa ser facilmente detectada. Os cientistas estudam a escuridão de como isso afeta a velocidade e a estrutura da galáxia. No entanto, não é possível testar a pessoa real que deixou a sombra que deixou a sombra.
Para o processo de estudo, a equipe de pesquisa tomou medidas para implantar nova física – não apenas a física e a relatividade das partículas padrão – e a matéria escura programou um super computador para criar uma simulação cósmica muito detalhada através de Kjamik para testar o que está fazendo.
“Queremos medir o público e outras características quânticas dessas partículas e queremos medir como elas se comunicam com todo o resto”. “Pela primeira vez, com Kjjamik, conseguimos imitar as galáxias sob nossas próprias leis físicas – e essas leis podem ser testadas contra observações astronômicas reais”.
Além de Glublevic, Nadler e Benson, a equipe por trás de Kosmick inclui o Hi-Bo UC Riverside Hi-Bo U; Danong Young, anteriormente UC Riverside e agora no Cass Purple Mountain Observatory; Ziaolong DU da UCLA; E Rui An, anteriormente a USC.
Várias substâncias escuras
“Nossas simulações revelam que as observações das menores galáxias podem ser usadas para separar os modelos de substâncias escuras”, disse Nadler.
Para o estudo com Kjamik, os cientistas culparam as seguintes substâncias escuras pelas circunstâncias:
- Modelo de bola de bilhar: Neste primeiro estudo, as partículas de cada substância escura colidiram com prótons no início do universo, assim como uma bola de bilhar quando se estabeleceram em velocidade. Essa interação suaviza estruturas de tamanho pequeno e remove as galáxias de satélite a caminho do leite. Os estudos também incluem situações em que as substâncias escuras se movem em alta velocidade e outras onde são compostas por partículas muito baixas.
- Misturador: Este segundo estudo está em uma cena híbrida em que as partículas de alguns escuros entram em contato com a substância comum, mas outros passam por ela.
- Modelo auto-interrativo: Para este terceiro estudo, os cientistas imitaram uma cena em que a matéria escura se comunica com o tempo e hoje, corrigindo a estrutura da galáxia ao longo da história cósmica.
Ao executar essas simulações, os cientistas inseram nova física no super computador para criar uma galáxia cuja estrutura carrega a assinatura dessas interações no escuro, Benson.
Guswich acrescentou: “Embora muitos processos de simulação anteriores tenham pesquisado os efeitos da massa ou auto-coragem de substâncias escuras, até agora, a interação de substâncias escuras com qualquer tópico comum não foi imitado. Essas interações nacionais não são externas ou indescritíveis que provavelmente existirão”.
Um novo dia para substâncias escuras
A festa diz que é um grande passo para determinar o que é realmente a coisa sombria. Eles esperam que, comparando -os a duas galáxias com imagens reais de telescópio, possam se aproximar de resolver um dos maiores mistérios do espaço.
“Conseguimos perguntar no final: ‘Qual versão do universo está mais parecida com nós?’ ‘Glassesvic disse.
A equipe Cozomic planejava estender seu trabalho diretamente de suas simulações com dados do telescópio, para que eles possam descobrir a assinatura do comportamento da substância escura na galáxia real.
Nesse estágio posterior, os cientistas podem provocar a matéria escura e como ela molda o universo.