* Зачем моделировать крупномасштабную структуру Вселенной? Астрофизик Сергей Пилипенко об учете гидродинамики в расчетах, субрешеточной физике и многообразии галактик

Одна из задач современной космологии — объяснить наблюдаемую картину многообразия галактик и их эволюцию. На качественном уровне физические процессы, происходящие в галактиках, сейчас известны, и усилия ученых направлены на следующий шаг — получение количественных предсказаний. Это позволит в конечном итоге ответить на ряд фундаментальных вопросов, например, о свойствах темной материи. Поскольку темной материи во Вселенной примерно в пять раз больше, чем обыкновенной, образование структур, в том числе и галактик, должно управляться темной материей. Но для того, чтобы выделить наблюдаемые проявления темной материи, необходимо разобраться с поведением обычной материи.

На масштабах нескольких миллионов световых лет влияние обычной материи можно не учитывать, поскольку звуковые волны в газе не успели распространиться на такие расстояния за время жизни Вселенной, и поэтому обычная материя эффективно ведет себя так же, как и темная: она подвержена одной только силе гравитации, про давление газа можно забыть. Этот факт позволяет сравнительно просто моделировать эволюцию крупномасштабной структуры Вселенной. Подобные численные модели, содержащие только темную или пылевидную материю, начали развиваться с 1980-х, и на сегодняшний день они с хорошей точностью воспроизводят крупномасштабную структуру распределения галактик и являются мощным и необходимым инструментом при проведении прецизионных космологических тестов.

Открыть: 30480