La modélisation de Galaxy est compliquée, et plus encore lorsque différents modèles informatiques ne s'entendent pas sur la manière dont les facteurs se réunissent. Un nouveau projet appelé AGORA (Assembling Galaxies of Resolved Anatomy) vise à résoudre les écarts et à rendre les résultats plus cohérents. Fondamentalement, le projet vise à comparer différents codes les uns par rapport aux autres et également par rapport aux observations.
"La physique de la formation des galaxies est extrêmement compliquée, et l'éventail des longueurs, des masses et des échelles de temps qui doivent être simulées est immense", a déclaré Piero Madau, professeur d'astronomie et d'astrophysique à l'Université de Californie à Santa Cruz et coprésident. du comité de pilotage AGORA.
«Vous intégrez la gravité, résolvez les équations de l'hydrodynamique et incluez dans le code des prescriptions pour le refroidissement des gaz, la formation des étoiles et l'injection d'énergie des supernovae. Après des mois de calcul des nombres sur un supercalculateur puissant, vous regardez les résultats et vous vous demandez si c'est vraiment ce que fait la nature ou si certains des résultats sont en fait des artefacts de l'implémentation numérique particulière que vous avez utilisée. »
Ceci est particulièrement important lorsqu'il s'agit de modéliser l'effet de la matière noire sur l'univers. Puisque l'entité est difficile à voir et donc à identifier, les physiciens s'appuient sur des modèles pour faire des prédictions sur son effet sur les galaxies et d'autres formes de matière plus ordinaire.
«Un grand défi, cependant, a été la modélisation numérique des processus astrophysiques sur la vaste gamme d'échelles de taille dans l'Univers. Les simulations de supercalculateurs sont conçues avec trois échelles de tailles différentes pertinentes pour trois phénomènes différents: la formation des étoiles, la formation des galaxies et la structure à grande échelle de l'univers », a déclaré le Centre d'astrocomputation haute performance de l'Université de Californie.
Cela signifie que les modèles d'étoiles venant à l'intérieur des galaxies ont une échelle de résolution - assez pour voir de quoi est fait le gaz et la poussière, par exemple - mais quand on regarde l'univers entier, l'ordinateur est plus limité à regarder "Simples interactions gravitationnelles de la matière noire", a ajouté l'université. Bien sûr, plus vous pouvez obtenir de résolution dans un modèle informatique, mieux c'est - en particulier parce que la formation des étoiles est affectée par des processus tels que la façon dont les galaxies interagissent avec le gaz environnant.
AGORA visera d'abord à «modéliser une galaxie à disque isolé réaliste» des états UCSC, puis à comparer les codes utilisés pour voir ce qu'ils proposent. Vous pouvez en savoir plus sur les objectifs du projet sur ce papier préimprimé Arxiv (dirigé par l'Université de Californie, Ji-hoon Kim de Santa Cruz) ou sur le site Web d'AGORA.
Sources: Université de Californie à Santa Cruz et University of California High-Performance Astrocomputing Center.
