Uluslararası bir araştırma ekibi, Samanyolu’nun akıl sınırlarını zorlayan bir simülasyonunu gerçekleştirdi. Ekip, ilk kez 100 milyardan fazla yıldızın simülasyonunu başarıyla gerçekleştirerek, bu yıldızların 10 bin yıllık evrimini gözler önüne serdi.
Bilim insanları, bu üst düzey simülasyonu oluştururken yapay zekadan ve sayısal modellemelerden yararlandı. Araştırmacılara göre bu yöntem, önceki en iyi modellere kıyasla 100 kat daha fazla yıldızı temsil etmelerine ve bunu 100 kat daha hızlı yapmalarına olanak sağladı.
Samanyolu'nu simüle etmek
Bugüne kadar bilim insanları, Samanyolu gibi büyük bir galaksiyi tümüyle ele alırken bireysel yıldızları ayrıntılı şekilde modellendirememişti. Yeni çalışma; element oluşumu, süpernova patlamaları, yerçekimi etkileri ve akışkan dinamiği gibi çok farklı zaman ölçeklerinde gerçekleşen süreçleri aynı anda hesaba katıyor. Bu da simülasyonun zorluk seviyesini oldukça artıran bir durum.
Japonya’daki RIKEN iTHEMS merkezinden Keiya Hirashima liderliğindeki ekipte, Tokyo Üniversitesi ve İspanya’daki Barselona Üniversitesi’nden bilim insanları da yer aldı. Araştırmacılar, geliştirdikleri bu yaklaşımın yalnızca astrofizik için değil, iklim bilimi gibi diğer alanlarda da kullanılabileceğini düşünüyor.
Daha önceki en gelişmiş modeller, en fazla bir milyar Güneş kütlesine denk bir üst sınırla çalışabiliyordu. Ancak Samanyolu’nda 100 milyardan fazla yıldız olduğu için bu modeller galaksiyi doğru şekilde yansıtamıyordu. En küçük parçacık aslında 100 Güneş kütlesine sahip bir yıldız kümesini temsil ettiği için yalnızca büyük ölçekli olaylar doğru şekilde modellenebiliyordu.
Bu yeni simülasyonun, yıldızların ve galaksilerin nasıl oluştuğuna dair teorilerin sınanmasına ve evrendeki yerimizi anlamaya yönelik çalışmalara önemli katkılar sağlayabileceği belirtiliyor.
115 günde 1 milyar yıl simüle edilebiliyor
Araştırmacılara göre, en iyi geleneksel simülasyon yöntemleriyle bu derece ayrıntılı bir modeli çalıştırmak son derece uzun sürerdi. Örneğin, Samanyolu’nu tek tek yıldız düzeyine kadar modellemek, simülasyonda geçen her 1 milyon yıl için 315 saatlik hesaplama gerektirirdi. Bu da 1 milyar yıllık galaktik evrimin simüle edilmesinin 36 yıldan uzun sürmesi anlamına geliyor.
Daha fazla süperbilgisayar çekirdeği eklemenin pratik olmaması nedeniyle ekip, fiziksel simülasyonları derin öğrenme tabanlı bir vekil modelle birleştiren yeni bir yöntem geliştirdi. Derin öğrenme modeli, bir süpernova sonrası 100 bin yıl boyunca gazın nasıl genişlediğini öğrenmesi için yüksek çözünürlüklü süpernova simülasyonlarıyla eğitildi.
Bu sayede, 100 milyardan fazla yıldız içeren büyük galaksiler bile bireysel yıldız ayrıntısında modellenebilir hâle geldi. Yeni yöntemle, 1 milyon yıllık simülasyon süresi 2,78 saate kadar indi. Böylece 1 milyar yıllık bir süreç, sadece 115 günde tamamlanabiliyor.
kaynak: donanimhaber.com