זוהי התמונה הראשונה שצולמה אי פעם - בעקיפין - של חומר אפל. זו אחת התמונות המפורסמות ביותר בפיזיקה המודרנית, ובעזרת מחשב-על, עכשיו אתה יכול לצפות בה להתפתח בתלת מימד.
מדענים במעבדה הלאומית של ארגון, מרכז הפלאש באוניברסיטת שיקגו ובהרווארד-סמית'סוניאן המרכז לאסטרופיזיקה השתמש במחשבי-על כדי לדגמן את הכוחות העצומים המעורבים בהתנגשויות גלקסיות בדיוק כמו זה מֵעַל. אסטרופיזיקאים היו רוצים לדעת יותר על תפקידו של החומר האפל בהתפתחות הגלקסיות, ומודלים ממוחשבים מתוחכמים מועילים. הם גם מדהימים לצפייה.
התמונה שלעיל של צביר הכדורים היא למעשה שילוב של מערכי נתונים ממצפה רנטגן צ'אנדרה, טלסקופ החלל האבל וטלסקופ מגלן בצ'ילה. האור הוורוד מייצג את הטמפרטורה והצפיפות של החומר הרגיל; הכוכבים הגלויים מייצגים את הגלקסיות; והאור הכחול מייצג רמות קווי מתאר מחומר אפל, שזוהה מהאופן שבו הוא מכופף את האור מאחורי הצבירים.
כשהאשכול מתנגש, ליבות החומר האפל מחליקות זו על פני זה מבלי ליצור אינטראקציה, כך שבתמונה, נראה שהן נעות לפני החומר הרגיל.
רוב היקום מורכב מחומר אפל, שקיבל את שמו פשוט כי איש אינו יודע מהו. מדענים כן יודעים שזה לא יוצר אינטראקציה עם חומר נורמלי, למעט כבידה. אז איך מדגמנים דבר כזה? בזהירות רבה, מסתבר.
קוד המחשב מדמה את האינטראקציה של חומר רגיל, הנקרא גם חומר בריוני, וחומר אפל. אבל המודל של שני סוגי החומר הצריך חישובים שונים מאוד.
כאשר הגלקסיות מתערבלות יחד, החומר הבריוני מתערבב ויוצר מערבולות. תהליך זה מובן למדי, אז מתכנתים השתמשו בקוד הידרודינמי כדי לדגמן את התנגשויות החומר הרגיל.
אבל החומר האפל מקיים אינטראקציה רק בכוח הכבידה, כך שמתכנתים לא יכלו להכליל. הם דגמנו כל חלקיק בנפרד, בתהליך הנקרא קוד N-body.
כאשר ליבות החומר האפל של הגלקסיות מגיעות לשיווי משקל ומתחילות להקיף זו את זו, השפעת הכבידה שלהן מערבבת עוד יותר את החומר הרגיל. בסופו של דבר, ערבוב הגז החם מונע לחלוטין על ידי התנועה האלימה של החומר האפל. הסימולציה היא הדגמה נוספת לתפקיד החזק של החומר האפל ביקום.
בדוק את זה למטה.
חדשות דיסקברי
