Hogyan fejlődött az univerzum az idő múlásával? Egy új szuperszámítógép-szimuláció biztosította azt, amit a tudósok állítottak a világegyetem nagy léptékű szerkezetének evolúciójának legpontosabb és részletesebb kozmológiai modelljére. A Bolshoi-szimulációnak hívják, amely a fizikusok és a csillagászok számára új, új eszközként szolgál a kozmikus misztériumok, például a galaxisok kialakulásának, a sötét anyagnak és a sötét energiának a megértéséhez.
Ha a szimuláció helyes, akkor ez azt mutatja, hogy a szokásos kozmológiai modell meglehetősen spot-on.
"Ezek a hatalmas kozmológiai szimulációk elengedhetetlenek a folyamatban lévő csillagászati megfigyelések eredményeinek értelmezéséhez és az univerzum új nagyméretű felméréseinek megtervezéséhez, amelyek várhatóan segítenek meghatározni a titokzatos sötét energiát" - mondta Anatolij Klypin, a New Mexico State University-től. ki írta a szimuláció számítógépes kódját, amelyet a NASA Ames Kutatóközpontjában a Pleiades szuperszámítógépen futtattak.
A szimuláció nyomon követi az univerzum nagy léptékű szerkezetének fejlődését, beleértve a sötét anyag halosz alakulását és eloszlását, amelyben a galaxisok összeolvadtak és növekedtek. A kezdeti tanulmányok jó egyezést mutatnak a szimuláció előrejelzései és a csillagászok megfigyelései között.
"Egy értelemben azt gondolhatja, hogy a kezdeti eredmények kicsit unalmasak, mert alapvetően azt mutatják, hogy a szokásos kozmológiai modellünk működik" - mondta Joel Primack, társelnök, a kaliforniai Santa Cruz-i Egyetem. "Izgalmas az, hogy most megvan ez a rendkívül pontos szimuláció, amely számos fontos új tanulmány alapját képezi az elkövetkező hónapokban és években."
A szimuláció a WMAP misszió adatain alapul, amely az egész égbolton feltérképezi a Big Bang fényét. A Bolshoi-előrejelzések és a Sloan Digital Sky Survey felmérése galaxismegfigyeléseinek összehasonlítása nagyon jó egyetértést mutatott - mondta Primack.
A Lambda hideg sötét anyagmodelljeként ismert az univerzum alakulásának a nagyrobbanás utáni általános magyarázata, és ez a Bolshoi szimuláció elméleti alapja. E modell szerint a gravitáció kezdetben a sűrűség ingadozásain, amelyek röviddel a nagy robbanás után jelentkeztek, összehozta az első sötét anyagcsomókat. Ezek nagyobb és nagyobb csomókká váltak a kisebb ősök hierarchikus összeolvadásával. Noha a sötét anyag jellege továbbra is rejtély, ez az univerzum anyagának körülbelül 82% -át teszi ki. Ennek eredményeként az univerzumban a szerkezet fejlődését a sötét anyag gravitációs kölcsönhatásai vezetik. A csillagok és bolygók képező közönséges anyag belement a „gravitációs kútba”, amelyet a sötét anyag csomói hoztak létre, galaxisok kialakulását eredményezve a sötét anyag haloszának központjában.
A Bolshoi-szimulációból egy sor cikket készítettek, köztük egy, amely a sötét anyag halosz tulajdonságait vizsgálja, és egy olyan, amely a galaxisok bőségére és tulajdonságaira vonatkozik, amelyeket a sötét anyag bolsohoi szimulációja megjósolt.
