بزرگترین شبیه‌سازی رایانه‌ای که نحوه تکامل جهان را به نمایش می‌گذارد

یک گروه بین‌المللی از دانشمندان موفق شده‌اند تا با کمک یک ابررایانه، بزرگترین و دقیق‌ترین شبیه‌سازی را در مورد نحوه تکامل جهان ارائه دهند.

به گزارش واحد خبر مرکز مطالعات و پژوهش های فلکی نجومی به نقل از ایسنا و به نقل از دیلی میل، بزرگترین و دقیق‌ترین شبیه‌سازی رایانه‌ای جهان که تکامل کیهان را از زمان انفجار بزرگ نشان می‌دهد، توسط یک گروه بین‌المللی از دانشمندان ابداع شده است.

این شبیه‌سازی سه‌بعدی که در "دانشگاه دورام" (Durham University) انگلستان ابداع شده است، محل قرار گرفتن و ویژگی‌های کهکشان‌های "گروه محلی" (local group) را به درستی نشان می‌دهد.

این شبیه‌سازی با استفاده از یک ابررایانه طراحی شده است تا رویدادهای جهان پس از انفجار بزرگ را منعکس کند.

"کارلوس فرنک" (Carlos Frenk)، استاد دانشگاه دورام و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این شبیه‌سازی، به ستاره‌شناسان کمک خواهد کرد تا به همان راحتی که می‌توانند به اکتشاف در سیاره زمین بپردازند، همسایگان کیهانی ما را نیز بررسی کنند.

به گفته این گروه پژوهشی، این شبیه‌سازی به قدری با مدل استاندارد جهانی مطابقت دارد که می‌تواند اطلاعاتی را به شواهد مبنی بر وجود "ماده تاریک سرد" (CDM) اضافه ‌کند.

این پروژه موسوم به "SIBELIUS-DARK"، تا فاصله ۶۰۰ میلیون سال نوری از زمین را پوشش می‌دهد و بیش از ۱۳۰ میلیارد ذره را شامل می‌شود که یک پتابایت داده را تولید می‌کند. این مقدار، معادل ۵۰۰ میلیارد صفحه متن چاپ‌شده استاندارد است.

ماده تاریک سرد، نوعی ماده تاریک فرضی است و تصور می‌شود مانند یک چسب گرانشی نامرئی باشد که کهکشان‌ها را بدون بازتاب یا جذب نور در کنار یکدیگر نگه ‌می‌دارد.

فرنک ادامه داد: این واقعیت که ما توانسته‌ایم ساختارهای آشنا را بازآفرینی کنیم، پشتیبانی قابل توجهی از مدل استاندارد ماده تاریک سرد را ارائه می‌کند. این به ما نشان می‌دهد که در مسیر درستی برای درک تکامل کل جهان، از انفجار بزرگ تا به امروز هستیم.

این ارائه مجازی، مبتنی بر روش‌های آماری پیشرفته است و با هر چه که در مورد جهان می‌دانیم، در یک ابررایانه تغذیه می‌شود.

این شبیه‌سازی نشان می‌دهد که "ابرخوشه سنبله" (Virgo Supercluster)، غیرمعمول است زیرا مقدار کمتری از میانگین جمعیت ستارگان را در بر دارد. دانشمندان توضیح دادند که این موضوع به این دلیل است که در ابرخوشه سنبله، ماده تاریک کمتری نسبت به سایر نواحی فضا وجود دارد.

دکتر "استوارت مک آلپاین" (Stuart McAlpine)، از پژوهشگران این پروژه گفت: شبیه‌سازی جهان، ما را به درک ماهیت کیهان نزدیک‌تر می‌کند. این شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که نظریه پیشرو کنونی کیهان‌شناسی یعنی مدل ماده تاریک سرد می‌تواند تمام کهکشان‌هایی را که در زیستگاه محلی خود می‌بینیم، بازآفرینی کند. این یک معیار ضروری برای شبیه‌سازی‌هایی از این دست است. این پروژه، پل مهمی را بین دهه‌ها نظریه و مشاهدات نجومی ایجاد می‌کند.

مدل ماده تاریک سرد، طی دو دهه گذشته توسعه یافته است و مجموعه‌ای از پدیده‌ها مانند ویژگی‌های گرمای به جا مانده از انفجار بزرگ تا تعداد و نحوه توزیع کهکشان‌ها را توضیح می‌دهد.

الگوریتم‌های پیشرفته، خوشه‌هایی مانند "دوشیزه" (Virgo)، "کما" (Coma)، "برساووش" (Perseus) و "دیوار بزرگ" (Great Wall) را به همراه یک منطقه خالی موسوم به "Local Void" بازآفرینی کردند.

در مرکز این شبیه‌سازی، همتایان مجازی راه شیری و همسایه بزرگ ما یعنی "آندرومدا" (Andromeda) قرار دارند که روزی با کهکشان خودمان ادغام خواهند شد.

دکتر "متیو شالر" (Matthieu Schaller)، پژوهشگر "دانشگاه لیدن" (Leiden University) هلند و از اعضای این گروه پژوهشی گفت: این پروژه واقعا پیشگام است و نقطه عطفی در تلاش ما برای به چالش کشیدن مدل کنونی تکامل جهان به شمار می‌رود.

وی افزود: این شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که مدل استاندارد ماده تاریک سرد می‌تواند همه کهکشان‌هایی را که در همسایگی خود می‌بینیم، بازآفرینی کند. این کار، یک آزمون بسیار مهم برای قبولی مدل استاندارد ماده تاریک سرد به شمار می‌رود.

این پژوهش، در مجله "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" به چاپ رسید.