En Gelişmiş Evren Simülasyonu IllustrisTNG
Astrofizikçiler evrenin en detaylı bilgisayar simülasyonunu hazırladı. IllustrisTNG, 1 milyar ışık yılı küplük uzay boşluğunun simülasyonunu yapıyor. Milyarlarca galaksinin, evrenin doğuşundan bu yana geçen 13,8 milyar yılda uzayda nasıl hareket ettiğini gösteriyor. IllustrisTNG simülasyonu karanlık madde ve karanlık enerjiyi aramakta kullanılacak.
Evrenin nasıl oluştuğunu anlamak için
Bugün 90 milyar ışık yılı çapında ve 13,78 milyar yaşında olan gözlemlenebilir evrende 2 ila 10 trilyon galaksi olduğu tahmin ediliyor. Evrenin nasıl oluştuğu ve günümüze nasıl geldiğini anlamak için bu galaksilerin son 13 milyar yıldaki hareketlerinin bilgisayar simülasyonunu yapmak şart.
Böylece hem galaksilerin evrimini daha iyi anlayabilir hem de evrenin genişlemesinden sorumlu karanlık enerji ve görünmez karanlık maddenin ne olduğunu çözebiliriz (Karanlık enerji evrenin son 5 milyar yılda hızlanarak genişlemesinden sorumlu. Karanlık madde ise galaksileri bir arada tutan ek yerçekimini sağlıyor).
Karanlık maddenin galaksilerin oluşması, şekillenmesi ve kümeler halinde gruplanmasında etkili olduğunu biliyoruz. Galaksilerin merkezindeki süper kütleli aktif kara delikler de uzaya ışık hızının yüzde 10 ile 90’yla giden gaz jetleri püskürtüyor. Bütün bunlar yıldız sistemleri ve gezegenlerin oluşumu etkiliyor.
İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt
Araç takip sistemi gibi
Sonuçta astrofizikçiler galaksilerin hareketini tıpkı trafiğe çıkan ticari araç filoları gibi takip etmek istiyor. Bunun için de süper bilgisayarla evren simülasyonları yapıyor.
Son olarak Alman astrofizikçiler ülkenin en güçlü süper bilgisayarı olan Hazel Hen ile IllustrisTNG simülasyonunu yaptılar. 2014 tarihli İlk Illustris simülasyonunun devamı olan IllustrisTNG’nin ismi aslında Illustris gelecek kuşak anlamına geliyor.
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
Neden simülasyon?
Bilim insanları galaksileri teleskopla gözlemledikleri zaman onları iki boyutlu görseller halinde görüyorlar. Galaksilerin uzaydaki üç boyutlu dağılımını çıkarmaları elbette mümkün. Ancak, söz konusu yöntem galaksilerin son 13 milyar yılda bugünkü şeklini nasıl aldığı ve gruplandığı hakkında yeterli bilgi sağlamıyor.
Bu sorunu çözmenin tek yolu en az 1 milyar ışık yılı küp hacmindeki bir uzay parçasında bulunan galaksilerin son 13 milyar yıldaki hareketlerini gösteren bilgisayar simülasyonları yapmak. Flatiron Enstitüsü Bilgisayarlı Destekli Astrofizik Merkezi’nden (CCA) Shy Genel konuyu şöyle açıklıyor:
“Bilgisayar simülasyonu bizi milyarlarca galaksiyi tek tek incelemek gibi imkansız bir işten kurtarıyor. Simülasyon yaparak bütün bu galaksilerin özelliklerini toplu olarak inceliyor ve zamanla nasıl değişim geçirdiğini görebiliyoruz.”
Uluslararası çaba
Bilimin sınırları olmadığı için IllustrisTNG simülasyonu dünyanın dört bir yanındaki üniversitelerin ortak çabasıyla tamamlandı (ve gönül ister ki Türkiye de bu tür çok uluslu projelerde yer alsın): CCA’ya ek olarak MIT, Harvard Üniversitesi, Cambridge Üniversitesi, Heidelberg Teorik Araştırmalar Enstitüsü ve Gelişmiş Araştırmalar Enstitüsü projeye destek verdi.
İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi
18 Farklı Simülasyon
Bilgisayar simülasyonu derken bunu basit bir online video oyunu gibi düşünmeyin: IllustrisTNG yıldızlararası gazın manyetik akışından süper kütleli kara delik kaynaklı gaz jetlerine kadar evrendeki birçok oluşumu inceliyor. Bu sebeple de galaksilerin farklı özelliklerini analiz eden 18 ayrı simülasyondan oluşuyor.
Yüksek çözünürlüklü
Bilgisayar simülasyonlarında dört ana detay var:1) Simülasyona konu olan gökcismi sayısı (galaksiler), 2) Bu galaksilerin detay düzeyi (piksel çözünürlüğü), 3) Simülasyona konu uzay boşluğunun hacmi ve 4) Simülasyon süresi (IllustrisTNG için evrenin oluşumundan günümüz ve uzak geleceğe).
İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili
500 terabayt
Bir daha internetten bilgisayar oyunu satın aldığınız zaman 40 GB’lık dosyayı bilgisayara indirmeniz 8 saat sürüyor diye yakınmayın: IllustrisTNG tam 500 terabaytlık bir program. Yine de bilgisayarda 4 yıl simülasyon yapmak evrenin gelecekte nasıl değişeceğini görmek için 5 milyar yıl beklemekten iyi.
Üstelik macera daha yeni başlıyor: IllustrisTNG 4 yılda ancak bitti; ama Heidelberg Teorik Araştırmalar Enstitüsü’nden Volker Springel’in dediği gibi, simülasyondaki detayların insan gözü ve bilgisayarlarla analiz edilmesi en az 5 yıl alacak.
Çarpışan galaksiler
Nitekim daha şimdiden yaşadığımız evreni daha yakından tanımaya başladık: Artık galaksileri oluşturan, ama uzaktan bakınca iyi görülmeyen soluk yıldız kümelerinin nasıl çarpıştığını biliyoruz. Çarpışan galaksilerdeki yıldızların nasıl iç içe geçerek yeni kümeler oluşturduğunu daha iyi anlayabiliyoruz. Samanyolu ve Andromeda 4 milyar içinde çarpışacağı içini bunu bilmek gerekiyor.
İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?
Süper kütleli kara delikler
Bu konuyu defalarca yazdım, ama kara delikler hakkında devamlı yeni şeyler öğreniyoruz: Örneğin kara deliklerin kendi galaksilerinde yeni yıldızlar oluşmasını engellediğini biliyoruz. Aktif kara delikler yıldız oluşumu için gereken moleküler hidrojen gazını uzaya üflüyor.
Öte yandan, aktif kara delikler komşu ve uydu galaksilerde yıldız oluşumunu tetikliyor; çünkü üfledikleri gazlar yerel galaksi gazıyla çarpışıp sıkışınca yeni güneş ve gezegenler doğuyor. IllustrisTNG verilerini gerçek gözlemlerle karşılaştıran astrofizikçiler teorilerini rafine edebiliyorlar.
Nitekim kara deliklerin kısa mesafede ışık hızının yüzde 90’ıyla püskürttüğü gaz jetlerinden gelen seyrek moleküllerin, 1 milyon ışık yılı mesafede bile ışık hızının yüzde 10’uyla yol alabildiğini keşfettik ve bu bile evren hakkındaki görüşümüzü değiştirdi.
Sonuç olarak IIlustrisTNG evrensel ufkumuzu genişletti. Peki yaşadığımız evren bir bilgisayar simülasyonu mu? Onu da ilgili yazıda, Evren içi boş bir hologram mı başlığında ve en yeni Twitter floodumda ele aldım. Güzel bir hafta sonu dilerim.
