Computational Planet, Star and Galaxy Formation

计算行星、恒星和星系的形成

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2017-06940
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2020-01-01 至 2021-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Galaxies change so slowly that they appear fixed on the sky in the form of frozen beautiful nebulae lit by billions of stars. Computer simulations enable the astronomer's dream of seeing them evolve before their very eyes. When sped up so that millions of years pass in moments galaxies are dynamic places, swirling vortices where stars are constantly being born and explosively dying. We can now artificially generate galaxies with delicate spiral patterns of sparkling gas, dust and stars indistinguishable from those nearby in the sky. The challenge is to take things to the extreme: to model galaxies as they smash together and create giant bursts of new stars and drive material into super-massive black holes with the mass of millions of stars lurking in the middle of nearly every galaxy in the sky. These mergers are commonplace in the early universe when galaxies were far more violent places, more like storm-wracked clouds than spiral disks and saturated with levels of gas, dust and radiation far above what our Milky Way Galaxy experiences today. Understanding this violent past will help us understand the universe around us today, whose stars and very elements were mostly made billions of years earlier. This is also our future: in a billion years our Milky Way will wrap itself around the Andromeda galaxy in a frenzy that will ultimately destroy their beautiful disks as our distant descendants watch unscathed from an aging solar sytem. Amazingly, it is quite unlikely any stars will physically collide in this process. It will however, spawn rafts of new star formation, consuming the gas of both galaxies and leaving us inside a single, great elliptical galaxy in the distant future. Our research links together radiation, gas and dust; planets, stars and galaxies. All of them are interdependent and affect the others. Supercomputers are the tool that lets us study these processes that are too slow and too difficult to study any other way. The challenge is to produce the diversity that astronomers see on the sky using amazing new instruments tuned to see everything from nearby star and planet forming gas (The Atacama Large Millimetre Array in Chile) to dust and light from early galaxies (the upcoming Thirty Meter Telescope and the James Webb Space Telescope).
银河系的变化如此缓慢,以至于它们看起来像是被数十亿颗恒星照亮的冻结的美丽星云,固定在天空中。 计算机模拟实现了天文学家亲眼目睹它们进化的梦想。 当加速到数百万年的瞬间,星系是动态的地方,旋转的漩涡,恒星不断诞生和爆炸性死亡。 我们现在可以人工制造星系,它们有着精致的螺旋状图案,由闪闪发光的气体、尘埃和恒星组成,与天空中附近的星系难以区分。 挑战在于将事情发挥到极致:模拟星系撞击在一起,产生巨大的新星爆发,并将物质推入超大质量黑洞,这些黑洞的质量相当于数百万颗恒星,潜伏在天空中几乎每个星系的中间。 这些合并在早期宇宙中很常见,当时星系是更暴力的地方,更像是风暴破坏的云而不是螺旋盘,并且充满了远高于我们银河系今天所经历的气体,尘埃和辐射水平。 了解这个暴力的过去将有助于我们了解我们今天周围的宇宙,其中的恒星和元素大多是在数十亿年前形成的。 这也是我们的未来:十亿年后,我们的银河系将疯狂地环绕在仙女座星系周围,最终摧毁它们美丽的圆盘,而我们遥远的后代却毫发无损地看着一个老化的太阳系。 令人惊讶的是,在这个过程中,任何恒星都不太可能发生物理碰撞。 然而,它将产生新的星星形成筏,消耗两个星系的气体,并在遥远的未来将我们留在一个单一的,巨大的椭圆星系中。 我们的研究将辐射、气体和尘埃、行星、恒星和星系联系在一起。 所有这些都是相互依存的,并影响其他人。 超级计算机是让我们研究这些过程的工具,这些过程太慢,太难用其他方法来研究。 挑战是产生天文学家在天空中看到的多样性,使用令人惊叹的新仪器,从附近的星星和行星形成气体(智利的阿塔卡马大型毫米阵列)到早期星系的尘埃和光线(即将到来的30米望远镜和詹姆斯韦伯太空望远镜)。

项目成果

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专著数量(0)
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Wadsley, James其他文献

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  • 批准号:
    RGPIN-2017-06940
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Computational Planet, Star and Galaxy Formation
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  • 批准号:
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    RGPIN-2017-06940
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    2017
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"Computational Planet, Star and Galaxy Formation: Bridging the Scales"
“计算行星、恒星和星系的形成:弥合尺度”
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  • 批准号:
    298470-2012
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    2012
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    $ 4.08万
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    Discovery Grants Program - Individual
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    RGPIN-2017-06940
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    RGPIN-2017-06940
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    2019
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
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  • 批准号:
    RGPIN-2017-06940
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
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计算行星、恒星和星系的形成
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06940
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
"Computational Planet, Star and Galaxy Formation: Bridging the Scales"
“计算行星、恒星和星系的形成:弥合尺度”
  • 批准号:
    298470-2012
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
"Computational Planet, Star and Galaxy Formation: Bridging the Scales"
“计算行星、恒星和星系的形成:弥合尺度”
  • 批准号:
    298470-2012
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
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"Computational Planet, Star and Galaxy Formation: Bridging the Scales"
“计算行星、恒星和星系的形成:弥合尺度”
  • 批准号:
    298470-2012
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
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    298470-2012
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  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
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  • 批准号:
    298470-2012
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
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