Traditsioonilised laboratoorsed katsed kasutavad erinevate probleemide uurimiseks ja lahendamiseks mitmesuguseid katseid, kontrollgruppe ning konkreetseid näiteid minevikust. Astronoome sellised meetodid kuigi palju ei aita, nemad kasutavad kosmose uurimiseks ennekõike simulatsioone – matemaatikal põhinevaid jäljendeid kosmosest. Nüüd on grupp Euroopa astronoome teinud ajaloolise edusammu EAGLE’i projekti arendamisega, võimaldades uurida galaktikate moodustumise varasemaid ajajärke, mis ulatuvad ligi 14 miljardi aasta tagusesse aega, ning seda tõetruumalt kui kunagi varem.

EAGLE (Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments) projekt ei ole maailma suurim simulatsioon, kuid see on praeguseks kõige täpsem, seda ennekõike tänu paremale galaktiliste tuulte modelleerimisele. Need tuuled on tugevad laetud osakeste vood, mis “puhuvad“ galaktikatest välja näiteks tähtede moodustumise, supernoovade plahvatuste ja mustade aukude tõttu, viies endaga galaktikast välja gaasi ja tolmu ning jättes järele vähem materjali tähtede moodustumiseks ja kasvuks. Teadlaste sõnul on nende simulatsioon sellise suuruse kohta maailma kõige täpsem.Vanemad simulatsioonid olid problemaatilised, kuna need tootsid galaktikaid, mis olid tänapäeval nähtavate galaktikatega võrreldes vanemad, massiivsemad ja kerajama kujuga.

Kui EAGLE’i simulatsiooni kontrolliti kahel Euroopa superarvutil (Durhami ülikooli Cosmology Machine ning Curie Prantsusmaal), leidsid uurijad, et projekt on edukas ning toodab täpselt selliseid galaktikaid, mida nad näevad öises taevas. Durhami meeskonna liige Richard Bower kinnitas, et arvuti loodud universum on äärmiselt sarnane päris universumile: selles on kõikjal galaktikaid, mille kuju, suurus ja värvused kattuvad päriselus nähtavatega.

EAGLE võimaldab uurida tuhandeid galaktikaid

EAGLE’i meeskonna üks eesmärke oli luua simulatsioon, mis on piisavalt suur, et sisaldada kõiki universumis nähtud galaktikate tüüpe. See võimaldab uurijatel tuvastada, kas EAGLE’isse programmeeritud füüsika on korrektne kõigi galaktikate puhul ning kas see toodab õige arvu galaktikaid universumis. Lisaks on EAGLE’il teiste samamõõtmeliste simulatsioonidega võrreldes parem resolutsioon, mis võimaldab paremini vaadelda ka galaktikate detaile.

Uurijate sõnul saavad nad tänu EAGLE’ile uurida tuhandeid galaktikaid ning õppida rohkem selle kohta, kuidas keskkond mõjutab galaktilist arengut. Samuti saavad teadlased uurida lähemalt, mida on EAGLE suutnud loodusest edukalt jäljendada ning mida mitte. EAGLE’i meeskonna liikme Rob Craini sõnul saavad teadlased asuda uurima, mida simulatsioon valesti tegi ning selle kaudu leida uusi andmeid universumi kohta. Ühtlasi suudetakse manipuleerida universumi tingimustega ja uurida galaktikate arengut läbi viimase 14 miljardi aasta, liikudes soovi korral ajas tagasi.

Näidet simulatsioonist saab näha allolevast videost, mis näitab universumi evolutsiooni piirkonnas, mille suurus on 25 megaparsekit kuubis (umbes 81 miljonit valgusaastat). Alumises vasemas nurgas näidatakse Suurest Paugust möödunud aega (“t“). 1:06 paiku algab simulatsioon uuesti algusest ning alumises paremas nurgas näidatakse järjest mudeli kolme suurt komponenti: musta massi (“CDM“), gaasi (punased laigud on gaasipilved, milles tihti sünnivad tähed) ning tähti. Kogu EAGLE’i simulatsioon näitab ala, mis hõlmab 100 megaparsekit kuubis.

EAGLE’i simulatsiooniga saab kosmost uurida ka oma telefonist, laadides alla teadlaste Cosmic Universe rakenduse või vaadates videosid simulatsioonist meeskonna koduleheküljelt.

Vaata videot:

Allikad: Universe Today, KurzweilAI, Space, Gizmag

Foto: ekraanikuva

Toimetas Annika Urvela