Superkomputer cofnął kosmiczny zegar
Naukowcy wykorzystali japoński superkomputer do odtworzenia warunków obowiązujących we wczesnym Wszechświecie.
Astronomowie przetestowali metodę rekonstrukcji stanu wczesnego Wszechświata poprzez przeprowadzenie 4000 symulacji przy użyciu superkomputera ATERUI II w Narodowym Obserwatorium Astronomicznym w Japonii (NAOJ). Wraz z nowymi obserwacjami, metoda ta może wyznaczyć lepsze ograniczenia dla inflacji, jednego z najbardziej enigmatycznych wydarzeń w historii Wszechświata. Metoda ta może skrócić czas obserwacji potrzebny do rozróżnienia różnych teorii inflacji.
Tuż po tym jak Wszechświat powstał 13,8 mld lat temu, nagle zwiększył swoje rozmiary ponad 1 bilion bilionów razy w czasie krótszym niż bilionowa część bilionowej części mikrosekundy, ale nikt nie wie jak i dlaczego. Ta nagła inflacja jest jedną z najważniejszych tajemnic współczesnej astronomii.
Inflacja powinna była wytworzyć pierwotne fluktuacje gęstości, które wpłynęłyby na rozmieszczenie galaktyk. Wpływają na to także procesy inne niż inflacja, co sprawia, że trudno jest uzyskać informacje o inflacji bezpośrednio z obserwacji wielkoskalowej struktury Wszechświata. W szczególności, napędzany grawitacyjnie wzrost grup galaktyk może przesłaniać pierwotne fluktuacje gęstości.
Zespół badawczy kierowany przez Masato Shirasaki, adiunkta w NAOJ i Instytucie Matematyki Statystycznej, zastosował metodę rekonstrukcji, aby cofnąć czas i usunąć efekty grawitacyjne z wielkoskalowej struktury. Użyli ATERUI II, najszybszego na świecie superkomputera przeznaczonego do symulacji astronomicznych, do stworzenia 4000 symulowanych wszechświatów i ewoluowania ich poprzez grawitacyjny wzrost. Następnie zastosowali tę metodę, by sprawdzić, jak dobrze rekonstruuje ona stan początkowy symulacji. Zespół odkrył, że ich metoda może skorygować efekty grawitacyjne i poprawić ograniczenia pierwotnych fluktuacji gęstości.
- Stwierdziliśmy, że ta metoda jest bardzo skuteczna. Używając tej metody, możemy zweryfikować teorie inflacji z mniej więcej jedną dziesiątą ilości danych. Metoda ta może skrócić wymagany czas obserwacji w nadchodzących misjach przeglądu galaktyk, takich jak SuMIRe - wyjaśnił Masato Shirasaki.
