"É inspiradora para pensar que as galáxias muito como a nossa existia quando o universo era tão jovem", disse Tiziana Di Matteo, professor de física na Universidade Carnegie Mellon. "Os mais profundos observações do Telescópio Espacial Hubble, assim, cobria apenas pequenos volumes de espaço e de ter encontrado muito irregulares, galáxias aglomerada na essas épocas iniciais.
Uma simulação de computador novo, em grande escala demonstrou pela primeira vez que as grandes galáxias de disco, bem como nossa própria Via Láctea, pode ter existido nos primórdios do universo. A simulação, criada por físicos da Universidade Carnegie Mellon McWilliams Center 's para Cosmologia e da Universidade da Califórnia Berkeley, mostra que o início do universo -500.000 mil anos após o Big Bang - poderia ter tido mais ordem e estrutura do que se pensava anteriormente.
Seus resultados, que serão publicados no The Astrophysical Journal Letters , ajudarão os pesquisadores a guia usando telescópios de próxima geração como o Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) eo Telescópio Espacial James Webb (JWST), em busca do céu para a prova da primeiras galáxias.
Não é de estranhar que, nestes pequenos volumes algumas das pequenas galáxias não têm morfologias regulares como grandes galáxias de disco. Da mesma forma, simulações numéricas foram limitados em tamanho para que eles tenham feito somente previsões para os mais pequenos, galáxias clumpier nestes primeiros tempos.
Simulação atual da CMU, chamado BlueTides, é 100 vezes maior do que as simulações anteriores. Veja uma imagem maior.
Di Matteo e companheiro CMU Física Professor Rupert Croft há muito tempo na vanguarda da cosmologia simulação, completando algumas das maiores simulações já criados. A sua simulação actual, chamado BlueTides, é 100 vezes maior do que as simulações anteriores. Era tão grande que monopolizado toda a National Science Foundation (NSF) de memória supercomputador da BlueWater e quase 1 milhão de CPUs para completar a simulação.
Di Matteo e companheiro CMU Física Professor Rupert Croft há muito tempo na vanguarda da cosmologia simulação, completando algumas das maiores simulações já criados. A sua simulação actual, chamado BlueTides, é 100 vezes maior do que as simulações anteriores. Era tão grande que monopolizado toda a National Science Foundation (NSF) de memória supercomputador da BlueWater e quase 1 milhão de CPUs para completar a simulação.
Di Matteo, Croft e seu ex-aluno de pós-graduação Yu Feng, agora um investigador de pós-doutoramento na Universidade de Berkeley, começou semeando sua simulação com as restrições previstas pela teoria da matéria escura fria, a teoria predominante que explica o que pode ter acontecido no universo depois a grande explosão.
Após a simulação foi concluída, os pesquisadores analisaram os dados para ver o que eles poderiam encontrar, bem como os cosmólogos observacionais faria com dados recolhidos através de um telescópio. Eles ficaram surpresos ao encontrar um número de galáxias de disco no universo em 500 milhões de anos do pós-Big Bang. Dado que as galáxias de disco são tão grande e complexo, a maioria dos pesquisadores assumiram que levaria muito tempo para formar e seria raro, se existiu, no início do universo.
"É inspiradora para pensar que as galáxias bem como nossa própria existia quando o universo era tão jovem." - Tiziana Di Matteo
"Teoricamente nós pensamos que quando o universo tinha apenas 5 por cento de sua idade atual, seria um lugar cheio de caos e desordem", disse Croft. "Nossa simulação mostrou que o início do universo pode ser longe de ser apenas isso. Ela pode conter belas galáxias simétricas, como a Via Láctea. "
A partir de sua simulação, os pesquisadores foram capazes de fazer previsões sobre luminosidades das galáxias, tamanhos angulares, morfologias, cores e número esperado. Quando telescópios como WFIRST e JWST ficar online, eles serão capazes de procurar por galáxias que se encaixam nas descrições desenvolvidos pela simulação BlueTides. Se simulação e resultados observacionais jogo, que poderia ser uma forte prova da teoria da matéria escura fria.
"Neste momento, estamos a convergir para um momento emocionante na cosmologia. Anteriormente, nós não poderíamos estudar galáxias de disco no início do universo usando telescópios porque as galáxias eram tão fraca e raro. Nós não poderíamos estudá-los em um computador, porque não há computadores eram grandes o suficiente para lidar ", disse Di Matteo. "A tecnologia foi pego, e nós podemos completar as simulações usando grandes supercomputadores de hoje, e nós vamos ser capazes de usar telescópios como WFIRST de fazer as observações."
Esta pesquisa foi financiada pela NSF (OCI-0749212, AST-1009781). Bluewaters está localizado no National Center for Supercomputing Applications na Universidade de Illinois.
O Galaxy diário via Carnegie-Mellon University
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