سخر الباحثون قوة إحدة الحواسيب العملاقة الأسرع في العالم - محاكي الأرض - لتشكيل نمو المجرات في بدايات الكون. قام الفريق بمحاكاة العملية في البداية، بعد فترة قليلة من الإنفجار الكبير، عندما تجمعت المجموعات الغازية سوية لتشكل النجوم وتندمج مع مجموعات أكبر وأكبر، لتصبح المجرات أخيراً. لقد وجدوا بأن تلك المجرات مثل درب التبانة ومن المحتمل أن يكون لها نفس التركيب وهم يحاكون الكون بعد بليون سنة فقط بعد الإنفجار الكبير.
قام فلكيان بأحد أكبر محاكاة فلكية فيزيائية في العالم حتى الآن لتشكيل نمو المجرات. مستخدمات حاسوب" محاكي الأرص" العملاق في اليابان، الذي يستعمل أيضاً لتشكيل المناخ وحاكاة الأنشطة الزلزالية، Masao Mori من جامع كاليفورنيا في لوس أنجليس و Masayuki Umemura من جامعة تسوكوبا قاما بحساب عدد المجرات التي نشأت خلال 300 مليون سنة فقط بعد الإنفجار الكبير وحتى يومنا هذا. تظهر النتائج بأن المجرات ربما تطوّرت أسرع بكثير مما هو معتقد حالياً.
طبقاً لنموذج " التسلسل الهرمي"، تشكلت المجرات نتيجة للعمليات التخليقية التي تبدأ بتشكيل المجموعات الصغيرة للغازات والنجوم والتي تندمجان مع بعض لتكوّنا أنظمة أكبر. حاك Mori و Umemura هذه العملية باستعمال رمز الهايدروميكانيكية الثلاثية الأبعاد القوي المشتركة مع رمز "التأليف الطيفي" لكي يأخذا في الحسبان التطور الدينامي والكيميائي لتشكل المجرة. قامت " محاكي الأرض" بمحاكاة بدرجو وضح عالية جداً مستندة على 1024 "نقطة شبكية"، لتقوم بذلك بأكبر عملية حسابية أدّيت في الفيزياء الفلكية.
بدأ Mori و Umemura بوضع حالات أولية في محاكاتهم مستندة على مسألة أن الكون كان مظلما وبارداً، المؤشرات والعوامل التي منها حددت مقاييس الموجات الكونية الصغيرة. هذه الملاحظات، ظهرت أولا في عام 2003، وتظهر لنا بأننا نعيش كون مستوية مؤلفة من 4% من المادة العادية، و22% من المادة المظلمة، و 74% من الطاقة المظلمة - بالتوافق مع النموذج القياسي الكوني. وقام الباحثون مباشرة بمقارنة نتائجهم الرقمية بالملاحظات الخاص بالمجرات البدائية التي تسمى بمجرات "Lyman-alpha و"Lyman break". حيث وجدها الفلكيون في المجرات البعيدة والقديمة في أعماق الكون.
وتظهر النتائج بأن فقاعات الغاز البدائية قامت بتشكيل الكون المبكر بعد 300 مليون سنة فقط من الإنفجار الكبير لتبدو مثل إطلاقات مجرة Lyman-alpha. وبعد حوالي بليون سنة، أظهرت المحاكاة بأن هذه المجرات تغيرت إلى مجرات Lyman break، وأخيراً ، وبعد 10 بليون سنة من التطور، تسابهت التراكيب المجرات الإهليليجية المعاصرة.
تنبأت المحاكاة أيضا بمزيج العناصر الكيميائية في المجرة في كل مراحل تطوّرها، وتقترح بأن درب تبانتنا له نفس التركيبات التي كانت موجودة عندما كانت بعمر بليون سنة فقط. ولحدّ الآن، كان يعتقد بأن المجرات تطورت بشكل تدريجي وبأنها أصبحت غنية بالعناصر الثقيلة بعد الهيدروجين والهيليوم وعلى مدى 10 بليون سنة نتيجة لسلسلة النجوم المتكررة وإنفجارت نجوم السوبرنوفا.
بيقول موري:" اكتشافنا هذا يوضح بأن بأن المجرة تكونت بسرعة أكبر من ما مضى وأنتجت كميات كبيرة من العناصر الثقيلة خلال بليون سنة فقط".
موضوع: الحاسوب العملاق (محاكي الارض) 
الثلاثاء نوفمبر 02, 2010 6:07 am