Перепись населения по форме тела: так можно описать то, что сделали астрономы с 6348 массивными галактиками. Вместо роста и веса они измерили, насколько свет сконцентрирован к центру, насколько галактика сплюснута и насколько её форма несимметрична. Потом те же измерения провели для галактик из трёх компьютерных моделей Вселенной и сравнили результаты.
Каждая модель оказалась похожа на художника, который рисует портрет по памяти: общие черты угадывает, а детали путает. Одна модель слишком часто делает галактики с ярким плотным ядром, другая раздувает диски до нереальных размеров, а третья почти не создаёт очень плоских галактик, которые в реальном небе встречаются регулярно.
Почему так происходит? В моделях плохо работает перенос вращения внутри галактики. Газ, из которого рождаются звёзды, должен терять вращение, падая к центру, иначе диск не станет тонким. Процессы, которые за это отвечают, в компьютере описаны слишком грубо. Поэтому модель «не знает», куда деть лишнее вращение, и форма галактики получается неправильной.
Раньше считалось, что если модель воспроизводит общее число галактик, то и внутренняя структура будет близка к реальной. Теперь ясно: это не так. Общее количество звёзд может совпадать, а их пространственное распределение сильно отличаться от наблюдаемого. Для будущих моделей это жёсткий экзамен: они должны будут сдавать не только счёт, но и форму.
Следующий шаг — смотреть не только на форму по отдельности, но и на то, как форма связана с массой и темпом рождения звёзд. Тогда станет видно, в каких именно уголках модельной Вселенной ломается физика. А пока перепись продолжается: каждая новая галактика из будущих обзоров неба будет проверять, научились ли компьютеры видеть то, что видят телескопы.
Индекс Серсика у галактик обычно лежит между 1 (чистый экспоненциальный диск) и 4 (классический эллиптический профиль де Вокулёра), но в симуляциях встречаются значения вплоть до 8, что почти не наблюдается в реальности.
В романе «Задача трёх тел» Лю Цысиня цивилизация трисоляриан пытается предсказать структуру своей хаотической звёздной системы, но сталкивается с принципиальными ограничениями моделирования. Аналогично, современные симуляции формирования галактик сталкиваются с ограничениями в воспроизведении структурного разнообразия, несмотря на впечатляющие вычислительные мощности.