नासा के सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटर ने मिल्की वे को घेरने वाले अंधेरे पदार्थ के प्रभामंडल को अनुकरण करने में मदद की है। इस नए कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चलता है कि मिल्की वे के आसपास के बड़े प्रभामंडल के भीतर डार्क मैटर "सबहलोस" में एक साथ कैसे चढ़ता है। यह एक पहेली है, क्योंकि डार्क मैटर उपग्रह की आकाशगंगाओं से टकराता नहीं है जो हमें घेरे हुए हैं।
सांता क्रूज़ विश्वविद्यालय, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने नासा के सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर का उपयोग किया है, जो मिल्की वे आकाशगंगा को कवर करने वाले काले पदार्थ के प्रभामंडल के गठन और विकास की तारीख तक का सबसे बड़ा सिमुलेशन चलाने के लिए है। उनके परिणाम अभूतपूर्व विस्तार में प्रभामंडल के भीतर अवरोध दिखाते हैं, जो हमारी आकाशगंगा के विकासवादी इतिहास को समझने के लिए एक मूल्यवान उपकरण प्रदान करते हैं।
प्रत्येक आकाशगंगा रहस्यमय अंधेरे पदार्थ की एक प्रभामंडल से घिरी हुई है जिसे केवल इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभावों को देखकर अप्रत्यक्ष रूप से पता लगाया जा सकता है। अदृश्य प्रभामंडल अपने केंद्र में चमकदार आकाशगंगा की तुलना में बहुत बड़ा और अधिक गोलाकार है। हाल के कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चला है कि प्रभामंडल के भीतर गुरुत्वाकर्षण के बंधे hal सबहलोस ’में काले पदार्थ के अपेक्षाकृत सघन सांद्रता के साथ, प्रभामंडल आश्चर्यजनक रूप से अव्यवस्थित है। नया अध्ययन, जिसे एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशन के लिए स्वीकार किया गया है, किसी भी पिछले अध्ययन की तुलना में बहुत अधिक व्यापक अवरोधन दिखाता है।
"हमें लगभग 10,000 सबहोल मिल जाते हैं, जो किसी भी पिछले सिमुलेशन में से अधिक परिमाण के एक आदेश के बारे में है, और हमारे कुछ सबहलोस प्रदर्शन 'उपप्रकार।' यह सैद्धांतिक रूप से अपेक्षित था, लेकिन हमने इसे संख्यात्मक सिमुलेशन में पहली बार दिखाया है।" पियर्सो मडौ, यूसीएससी में खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी के प्रोफेसर और कागज के एक कोओथोर।
UCSC के एक हब्बल पोस्टडॉक्टोरल फेलो और पेपर के पहले लेखक, J post Jrg Diemand ने कहा कि नए परिणामों का परिणाम यह है कि "लापता उपग्रह समस्या" के रूप में जाना जाता है। समस्या यह है कि बौना उपग्रह आकाशगंगाओं के रूप में और हमारी आकाशगंगा के आसपास सामान्य पदार्थ की अकड़न - सिमुलेशन में देखे गए अंधेरे पदार्थ की अकड़न से मेल नहीं खाता है।
“खगोलविदों ने नए बौने आकाशगंगाओं की खोज की, लेकिन हमारे सिमुलेशन में तुलनीय आकार के लगभग 120 डार्क मैटर सबहलोस की तुलना में अभी भी लगभग 15 या तो हैं। तो कौन से लोग बौना आकाशगंगाओं की मेजबानी करते हैं, और क्यों? " दीमानंद ने कहा।
मादौ ने कहा कि सैद्धांतिक मॉडल जिसमें स्टार का निर्माण कुछ प्रकार के काले पदार्थ से होता है, पर्याप्त रूप से बड़े पैमाने पर या जल्दी बनने वाले होते हैं, जो विसंगति को सुलझाने में मदद कर सकते हैं।
यद्यपि डार्क मैटर की प्रकृति एक रहस्य बनी हुई है, लेकिन ब्रह्मांड में इस मामले का लगभग 82 प्रतिशत हिस्सा है। नतीजतन, ब्रह्मांड में संरचना का विकास अंधेरे पदार्थ के गुरुत्वाकर्षण इंटरैक्शन द्वारा संचालित किया गया है। "सामान्य" द्रव्य जो गैस बनाता है और तारे काले पदार्थ के गुच्छों द्वारा निर्मित "गुरुत्वाकर्षण कुओं" में गिर गए हैं, काले पदार्थ के प्रकटीकरण के केंद्रों में आकाशगंगाओं को जन्म देते हैं।
प्रारंभ में, गुरुत्वाकर्षण ने बिग बैंग के तुरंत बाद मौजूद हल्के घनत्व के उतार-चढ़ाव पर काम किया, ताकि अंधेरे पदार्थ के पहले थक्के को एक साथ खींचा जा सके। ये छोटे पूर्वजों के पदानुक्रमित विलय के माध्यम से बड़े और बड़े गुच्छों में विकसित हुए। यह वह प्रक्रिया है जो यूसीएससी शोधकर्ताओं ने नासा एम्स रिसर्च सेंटर में कोलंबिया सुपर कंप्यूटर पर बनाई, जो दुनिया के सबसे तेज कंप्यूटरों में से एक है। इस सिमुलेशन को पूरा करने में कुछ महीनों का समय लगा, 320,000 "सीपीयू-घंटे" के लिए एक बार में 300 से 400 प्रोसेसर चल रहे थे।
कॉउथोर माइकल कुहलेन, जिन्होंने यूसीएससी में एक स्नातक छात्र के रूप में परियोजना पर काम करना शुरू किया और अब प्रिंसटन में इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड स्टडी में हैं, शोधकर्ताओं ने कहा कि विल्किंसन माइकेल एनिसोट्रॉफी जांच (डब्ल्यूएमएपी) के हालिया परिणामों के आधार पर प्रारंभिक शर्तें निर्धारित की हैं। प्रयोग। मार्च में जारी, नए WMAP परिणाम शिशु ब्रह्मांड का अब तक का सबसे विस्तृत चित्र प्रदान करते हैं।
बिग बैंग के लगभग 50 मिलियन वर्ष बाद सिमुलेशन शुरू होता है और मिल्की वे के समान पैमाने पर एक प्रभामंडल का उत्पादन करने के लिए 13.7 बिलियन वर्षों के ब्रह्मांड के काले पदार्थ के 234 मिलियन कणों की परस्पर क्रिया की गणना करता है। प्रभामंडल के भीतर के गुच्छे विलय के अवशेष होते हैं, जिसमें छोटे प्रभामंडल के कोर बड़े मेजबान प्रणाली के भीतर परिक्रमा करते हुए गुरुत्वाकर्षण के रूप में बचे होते हैं।
सिमुलेशन ने पांच विशाल सबहेलोस (प्रत्येक सूर्य के द्रव्यमान से 30 मिलियन गुना अधिक) और कई छोटे वाले मेजबान हेलो के 10 प्रतिशत के भीतर उत्पन्न किए। अभी तक केवल एक ज्ञात बौना आकाशगंगा (धनु) मिल्की वे के केंद्र के करीब है, डीमांड ने कहा।
“उसी क्षेत्र में काले पदार्थ के बड़े गुच्छे हैं जहां मिल्की वे की डिस्क होगी। हमारे सौर मंडल के स्थानीय पड़ोस में भी, डार्क मैटर का वितरण हमारे द्वारा ग्रहण किए जाने से अधिक जटिल हो सकता है, ”उन्होंने कहा।
भविष्य के गामा-किरण दूरबीनों के साथ खगोलविदों को मिल्की वे के प्रभामंडल के भीतर काले पदार्थ के गुच्छों का पता लगाने में सक्षम हो सकता है, लेकिन केवल अगर अंधेरे पदार्थ में कणों के प्रकार होते हैं जो गामा-किरण उत्सर्जन को जन्म देते हैं। कुछ डार्क मैटर कैंडिडेट्स- जैसे कि न्यूट्रिनो, एक सैद्धांतिक कण जो सुपरसिमेट्री थ्योरी द्वारा भविष्यवाणी की गई है - टक्करों को नष्ट कर सकता है (जो कि परस्पर नष्ट हो सकता है), नए कणों का निर्माण करता है और गामा किरणों का उत्सर्जन करता है।
कुहलेन ने कहा, "मौजूदा गामा-रे दूरबीनों ने काले पदार्थ के विनाश का पता नहीं लगाया है, लेकिन आगामी प्रयोग अधिक संवेदनशील होंगे, इसलिए कुछ उम्मीद है कि व्यक्तिगत सबहोल एक अवलोकन योग्य हस्ताक्षर का उत्पादन कर सकते हैं," कुहलेन ने कहा।
विशेष रूप से, खगोलविदों को 2007 में लॉन्च के लिए निर्धारित गामा रे लार्ज एरिया स्पेस टेलीस्कोप (GLAST) के दिलचस्प परिणामों की प्रतीक्षा है, उन्होंने कहा।
सिमुलेशन ने कहा कि अवलोकनकर्ता खगोलविदों को हमारी आकाशगंगा के सबसे पुराने तारों का अध्ययन करने के लिए एक उपयोगी उपकरण प्रदान करता है, जो वर्तमान में टिप्पणियों और आकाशगंगा गठन के पहले चरणों के बीच एक लिंक प्रदान करता है।
“बिग बैंग के लगभग 500 मिलियन वर्ष बाद पहली छोटी आकाशगंगाओं का निर्माण हुआ, और हमारी आकाशगंगा में आज भी तारे मौजूद हैं, जो इस प्रारंभिक समय में बने थे, जैसे प्रारंभिक तारा बनाने का जीवाश्म रिकॉर्ड। हमारा अनुकरण इस संदर्भ को प्रदान कर सकता है कि वे पुराने सितारे कहां से आए थे और वे बौने आकाशगंगाओं में कैसे समाप्त हुए और आज तारकीय प्रभामंडल में कुछ कक्षाओं में, ”डायमंड ने कहा।
मूल स्रोत: UC सांता क्रूज़ समाचार रिलीज़
