Püüdes mõista Universumit ja selle koosseisu, on märgatav lõhe selle vahel, mida kosmoloogid ja astrofüüsika õpivad, ning ka seda, kuidas nad seda teevad - skaala. Kosmoloogid keskenduvad tavaliselt suurtele ruumilistele omadustele, näiteks galaktikale ja intergalaktikale. Astrofüüsikud on huvitatud ka väikeste ja keskmise objektide füüsiliste teooriate - tähtede, tähtedevahelise meedia ja supernoova - testimisest.
Kuid need osapooled on tasakaalus, eriti kui me kaalume varajase universumi kujunemist. Esimene supernova on kõigile huvitav, sest tähed olid massiivsed ja nende surm tõi kaasa suure hulga raskete elementide vabastamise. Kosmoloogide jaoks on need olulised, sest nad põhjustasid jahutamist ja muutsid tähe moodustumise massi.
Simulatsioon demonstreerib turbulentset gaasi, kui supernoov põrkub külgneva tähtkuju haloga
Uurijad kasutasid Lawrence Berkeley riikliku teadusliku uurimistöö laboratooriumi Edisoni superarvutit ja lõid simulatsioonid, et näidata, kuidas supernovast vabanenud rasked elemendid aitasid esimestel tähtedel järgnevat tähe moodustumist lahendada.
Tume aine halo
Analüüsiks kasutati tumeda aine keemilise rikastamise simuleerimist lähedalasuva supernova plahvatuse metallidega. Meeskond kasutas NERSC-lt mitut sada tuhat tundi andmeid kahemõõtmeliste ja kolmemõõtmeliste simulatsioonide loomiseks.
Halo osaline aurustamine enne plahvatust mängib olulist rolli supernoova järgneval rikastamisel. Lisaks mõjutavad plahvatusest välja visatud metallid teise põlvkonna tähe ja galaktilise koostise metallide koguse prognoose.
Kuid varasemad kosmoloogiauuringud ei ühendanud sellistes detailides tähtede ja galaktikate moodustumise vahelist punkti. See sundis uurijaid rakendama laiaulatuslikku mitmefüüsilist lähenemist kahe erineva koodiga: ZEUS-MP (halo aurustamiseks) ja CASTRO (väljutatava metalli kokkupõrke kõrvaldamiseks halogeenist). Tehniliste üksikasjade tõttu on selliseid simulatsioone raske läbi viia, mistõttu teadlased püüavad nii hoolikalt täita väikeste ja suurte kaalude vahelist lõhet.
