Într-o încercare de a înțelege Universul și compoziția sa, există un decalaj considerabil între ceea ce studiază cosmologii și astrofizicii și, de asemenea, modul în care o fac - la scară. Cosmologii se concentrează, de obicei, pe caracteristici spațiale mari, cum ar fi galaxiile și mediile intergalactice. Astrofizicii sunt, de asemenea, interesați să testeze teoriile fizice ale obiectelor mici și mijlocii - stele, medii interstelare și supernove.
Cu toate acestea, aceste partide sunt într-un fel de echilibru, mai ales dacă luăm în considerare formarea universului timpuriu. Primele supernove sunt interesante pentru toate, deoarece stelele erau masive, iar moartea lor a condus la eliberarea unui număr mare de elemente grele. Pentru cosmologi, ele sunt importante pentru că au provocat răcirea și au schimbat scara de masă a formațiunii de stele.
Simularea demonstrează gazul turbulent atunci când o supernova se ciocnește cu un halou adiacent de formare a stelelor
Cercetătorii au folosit supracomputerul Edison de la Laboratorul Național de Cercetare Științifică din Lawrence Berkeley și au creat simulări pentru a arăta cum elementele grele eliberate din supernove au ajutat primele stele să regleze formarea ulterioară a stelelor.
Halo al materiei întunecate
Simulările de îmbogățire chimică a unei substanțe întunecate cu metalele provenite de la o explozie supernovă din apropiere au fost folosite pentru analiză. Echipa a folosit câteva sute de mii de ore de date de la NERSC pentru a recrea simulări bidimensionale și tridimensionale.
Evaporarea parțială a unui halo înainte de explozie joacă un rol important pentru îmbogățirea ulterioară a supernovei. În plus, metalele aruncate în afara exploziei afectează predicțiile cantității de metale din a doua generație de stele și compoziția galactică.
Cu toate acestea, studiile anterioare ale cosmologiei nu au legat punctul dintre formarea stelelor și a galaxiilor în astfel de detalii. Aceasta a forțat cercetătorii să aplice o abordare multifizică pe scară largă, cu două coduri diferite: ZEUS-MP (pentru evaporarea aureolelor) și CASTRO (pentru a elimina coliziunea metalului ejectat de la halo). Datorită detaliilor tehnice, este dificil să se efectueze astfel de simulări, motiv pentru care oamenii de știință încearcă atât de sârguincios să umple golul între scări mici și mari.
