Новаторская программа сокращает время расчета процессов взаимодействия темной материи, обеспечивает высокую точность моделирования и открывает возможность проведения ресурсоемких симуляций на обычных ноутбуках.
Почти сто лет тайна темной материи остается ключевой проблемой космологии. Невидимая глазу, но ощутимая своей гравитацией, она определяет форму галактик и масштабную структуру космоса. Ученые из Институт теоретической физики «Периметр» предлагают взглянуть на специфический вид темной материи — самовзаимодействующую темную материю (SIDM) — и ее влияние на развитие галактических структур, пишет ScienceDaily.
Самовзаимодействующая темная материя отличается способностью частиц взаимодействовать друг с другом, оставаясь изолированной от обычной материи (барионного вещества). Такие столкновения приводят к перераспределению энергии, вызывая уплотнения и концентрации темной материи вокруг галактик, известных как гало темной материи.
Свойства SIDM инициируют явление, известное как гравитермальная нестабильность. Этот эффект обусловливает медленное накопление тепловой энергии и рост плотности в центральной части гало темной материи. По мере оттока энергии к периферии ядро становится все более горячим и компактным, приближаясь к критическому состоянию коллапса.
Традиционные методы моделирования сталкиваются с проблемами при описании динамики гало темной материи. Одни подходы хорошо подходят для случаев редких столкновений, другие — для плотной среды с частыми столкновениями. Но промежуточные случаи остаются слабо изученными. Разработанный Джимом Гурианом и Саймоном Мэем новый вычислительный код под названием KISS-SIDM объединяет лучшие стороны существующих подходов, сокращая затраты ресурсов и увеличивая точность результатов. Код доступен для свободного использования другими учеными.
Источник: hi-tech.mail.ru