Фолькер Спрингель и Ларс Эрнквист получают приз имени Грубера за космологию
AstroNews.ru - 10 Мая 2020 13:25:02
6 мая 2020 года Фонд Грубера объявил, что Фолькер Спрингель, управляющий директор Института астрофизики Макса Планка, получает премию Грубера за космологию 2020 года вместе с Ларсом Эрнквистом из Центра астрофизики | Harvard & Smithsonian, за их определяющий вклад в космологическое моделирование. Этот метод проверяет существующие теории и вдохновляет на новые исследования по формированию структур любого масштаба: от звезд до галактик и до самой вселенной. Эта награда признает их преобразующую работу по формированию структуры во вселенной и разработку численных алгоритмов и кодов, которые в дальнейшем используются многими другими исследователями для значительного продвижения в этой области.
Вычислительное моделирование в космологии начинается с традиционного источника астрономических данных: наблюдения за Вселенной. Затем, благодаря комбинации теории и известной физики, они могут приблизиться к начальным условиям, а моделирование воссоздает последующие процессы, которые привели бы к существующей структуре. Сравнивая свойства моделируемой вселенной и галактик с наблюдениями, можно проверить достоверность базовой космологической модели.
Этот инструмент позволил Эрнквисту и Спрингелю показать, что информация от космического микроволнового фона (реликтовое излучение Большого взрыва) и спектры света от квазаров являются надежными предикторами современных галактических структур. Они также использовали компьютерное моделирование для проверки теорий, касающихся холодной темной материи (невидимой материи, составляющей примерно 80% вещества вселенной) и темной энергии (таинственной силы, вызывающей ускоренное расширение Вселенной в последнее время), и как они вместе с обычными барионами создают видимые сегодня структуры.
В дополнение к своим собственным открытиям Эрнквист и Спрингель предоставили другим исследователям возможность преобразовать космологию. Например, они подчеркивали необходимость моделирования для включения обратной связи - той части потока материала (например, газа) и энергии, которая возвращается в эволюционные процессы. В 2005 году, работая с Тицианой Ди Маттео, они продемонстрировали, что обратная связь между черными дырами определяет соотношение роста между сверхмассивными черными дырами и их галактиками-хозяевами.
Благодаря их примеру, обратная связь теперь является стандартным компонентом космологического моделирования практически на всех уровнях: от эволюции звезд, протопланетных дисков, сверхмассивных черных дыр, физики газа в галактиках и слияний галактик до физики темной материи, определяющей распределение сверхскоплений галактик.
Проблемы формирования космической структуры, образования и эволюции галактик чрезвычайно сложны, настолько, что численное моделирование в настоящее время является единственным практическим способом построения полной теоретической модели. Замечательный успех современных моделей, таких как Illustris, которые могут воспроизводить свойства Вселенной от ее крупнейших структур до отдельных галактик, почти за всю историю космического времени, является результатом триумфального союза между современными вычислениями и глубокими астрофизическими идеями. Премия Gruber Cosmology Prize в этом году признает ведущую роль в этом прорыве Ларса Эрнквиста и Фолькера Спрингеля. Два лауреата разделят награду в размере 500 000 долларов, и каждый получит золотую булавку на церемонии, которая состоится в конце этого года.
Эрнквист был пионером в космологических симуляциях, когда он присоединился к процессу в конце 1980-х, и с тех пор он стал одной из самых влиятельных фигур. Спрингель впервые стал партнером Эрнквиста в начале 2000-х годов, написал и применил несколько наиболее широко используемых кодов в космологических исследованиях. Вместе Эрнквист и Спрингель составляют, по словам одного из номинантов премии Грубера, «одну из самых продуктивных коллабораций в космологии».