Галактика в потрясающем разрешении 10000×10000: астрономы разработали универсальную модель космической турбулентности

Астрономы разработали новую компьютерную модель, которая с высокой точностью изучает магнетизм и турбулентность в межзвездной среде — пространстве газа и заряженных частиц между звездами Млечного Пути. Эта модель на сегодняшний день является самой мощной. Для её создания использовался суперкомпьютер SuperMUC-NG, расположенный в Лейбницком центре супервычислений в Германии, который потребовал более 80 миллионов вычислительных часов, эквивалентных работе 140 000 компьютеров.

Модель, разработанная под руководством Джеймса Битти из Канадского института теоретической астрофизики при Университете Торонто, позволяет исследовать магнитные поля галактики, процессы звездообразования и распространение космических лучей.

«Впервые мы можем исследовать эти явления с такой детализацией и на различных масштабах», — комментирует Битти.

Модель представляет собой куб с разрешением в 10 000 единиц на измерение, превосходя все предыдущие разработки. Она масштабируема: от областей размером 30 световых лет до мельчайших процессов, таких как солнечный ветер, влияющий на Землю. Модель также учитывает изменения плотности межзвездной среды — от практически пустого вакуума до плотных звездных туманностей.

Турбулентность — одна из нерешенных загадок физики, проявляющаяся везде: от вихрей в кофе до потоков в космосе. В межзвездной среде магнитные поля усложняют эти процессы, создавая слабое, но значительное галактическое магнитное поле, которое формирует космос. Новая модель позволяет глубже понять, как магнитное давление противодействует звездообразованию, соперничая с гравитацией.

Модель уже тестируется на данных о солнечном ветре, демонстрируя перспективы для изучения космической погоды, которая влияет на спутники и астронавтов. Битти вдохновлен исследованием турбулентности из-за её универсальности: «Она одинакова в плазме между галактиками, в солнечной системе или в кружке с кофе. Это удивительно и вдохновляет».

Источник: iXBT