Em uma tentativa de entender o Universo e sua composição, há uma lacuna notável entre o que os cosmólogos e a astrofísica estão estudando, e também como eles fazem isso - escala. Os cosmólogos geralmente se concentram em grandes características espaciais, como galáxias e ambientes intergalácticos. Os astrofísicos também estão interessados em testar as teorias físicas de objetos pequenos e médios - estrelas, meio interestelar e supernovas.
No entanto, essas partes estão em um tipo de equilíbrio, especialmente se considerarmos a formação do Universo primordial. As primeiras supernovas são interessantes para todos, porque as estrelas eram enormes e sua morte levou à liberação de um grande número de elementos pesados. Para os cosmologistas, eles são importantes porque causaram resfriamento e mudaram a escala de massa da formação estelar.
Simulação demonstra gás turbulento quando uma supernova colide com um halo adjacente de formação estelar
Os pesquisadores usaram o supercomputador Edison, do Laboratório Nacional de Pesquisa Científica Lawrence Berkeley, e criaram simulações para mostrar como os elementos pesados liberados pelas supernovas ajudaram as primeiras estrelas a resolver a subsequente formação estelar.
Halo de matéria escura
Simulações de enriquecimento químico de uma substância escura com metais de uma explosão de supernova próxima foram usadas para análise. A equipe usou várias centenas de milhares de horas de dados do NERSC para recriar simulações bidimensionais e tridimensionais.
A evaporação parcial de um halo antes da explosão desempenha um papel importante no subsequente enriquecimento da supernova. Além disso, os metais expelidos da explosão afetam as previsões da quantidade de metais na estrela de segunda geração e na composição galáctica.
No entanto, estudos anteriores de cosmologia não ligaram o ponto entre a formação de estrelas e galáxias em tais detalhes. Isso forçou os pesquisadores a aplicar uma abordagem multifísica em larga escala com dois códigos diferentes: ZEUS-MP (para evaporação de halo) e CASTRO (para eliminar a colisão do metal ejetado do halo). Devido a detalhes técnicos, é difícil realizar tais simulações, razão pela qual os cientistas estão tão diligentemente tentando preencher a lacuna entre pequenas e grandes escalas.
