Почему компьютерные галактики не похожи на настоящие ✛

Оригинал: "The Structural Abundance Crisis of Massive Galaxies in Current Cosmological Simulations"
arXiv:2608.29893v1 · 2026-08-30 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные сравнили форму тысяч реальных галактик с формой галактик из компьютерных моделей и нашли большие расхождения.

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.

Самое неожиданное: все три модели правильно предсказывают, сколько всего звёзд в галактиках. Но это не спасает от ошибок в форме. Как если бы переписчик верно сосчитал всех жителей города, но перепутал, кто в каком доме живёт.

Раньше считалось, что если модель правильно считает общее число галактик, то и форма у них будет правильной. Теперь ясно: это не так. Для будущих моделей это жёсткий экзамен: они должны будут сдавать не только счёт, но и форму.

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.

Учёные
Fritz ZwickyRashid Alievich SunyaevJames JeansSubrahmanyan ChandrasekharAdam RiessJohn Archibald Wheeler
Понятия
механизмы роста галактик космологическое моделирование IllustrisTNG формирование галактик моделирование на суперкомпьютере крупномасштабная структура формирование сверхмассивных чёрных дыр галактическая выпуклость рост структуры звёздное население галактический отток химический состав звёзд космология сложные системы вспышка звездообразования обзор неба стандартная космологическая модель системы с несколькими планетами расширяющаяся вселенная мозаика