Προσομοίωσαν 4.000 εκδοχές του σύμπαντος για να λύσουν το μυστήριο του Big Bang

Οι κοσμολόγοι προσομοίωσαν 4.000 εκδοχές του σύμπαντος με τη βοήθεια ενός τεράστιου υπερυπολογιστή. Στόχος τους ήταν να αναδημιουργήσουν μια εικόνα του σύμπαντος, όπως ήταν αμέσως μετά την Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang). Εφαρμόζοντας τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για τις προσομοιώσεις στις παρατηρήσεις του σύμπαντος σήμερα, οι ερευνητές προσπάθησαν να κατανοήσουν πώς ήταν εκείνη η πληθωριστική περίοδος.

Το σημερινό σύμπαν παρουσιάζει διακυμάνσεις στην πυκνότητα, με κάποιες περιοχές πλούσιες σε γαλαξίες και άλλες σχετικά άγονες. Μια υποσχόμενη θεωρία για αυτήν την άνιση κατανομή της ορατής ύλης είναι ότι, τη στιγμή του Big Bang, υπήρχαν ήδη κβαντικές διακυμάνσεις ή τυχαίες, προσωρινές αλλαγές στην ενέργεια, στο μικροσκοπικό, αρχέγονο σύμπαν, δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Masato Shirasaki, κοσμολόγος στο Εθνικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Ιαπωνίας (NAOJ), στο Live Science.

Όταν το σύμπαν επεκτάθηκε, αυτές οι διακυμάνσεις θα πρέπει επίσης να επεκτάθηκαν, και τα πυκνότερα σημεία συγκεντρώθηκαν σε περιοχές που είχαν μεγαλύτερη πυκνότητα. Οι βαρυτικές δυνάμεις θα πρέπει, σύμφωνα με τους επιστήμονες, να αλληλεπίδρασαν με αυτά τα τεντωμένα νήματα, προκαλώντας την γαλαξιακή συσσώρευση. Για αυτό το λόγο, οι κοσμολόγοι έπρεπε ουσιαστικά να αφαιρέσουν τις βαρυτικές διακυμάνσεις από την εξίσωση.

Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια μέθοδο αναπαράστασης και με τη βοήθεια του υπερυπολογιστή ATERUI II δημιούργησαν 4.000 εκδοχές του σύμπαντος, η καθεμία με ελαφρώς διαφορετικές διακυμάνσεις αρχικής πυκνότητας. Οι ερευνητές επέτρεψαν στα εικονικά σύμπαντα να διογκωθούν και στη συνέχεια εφάρμοσαν τη μέθοδο αναπαράστασης, για να δουν αν μπορούν να τα επαναφέρουν στα αρχικά τους σημεία εκκίνησης.

«Διαπιστώσαμε ότι η μέθοδος αναπαράστασης μπορεί να μειώσει τα βαρυτικά αποτελέσματα στις παρατηρούμενες γαλαξιακές κατανομές, επιτρέποντάς μας να εξαγάγουμε τις πληροφορίες των αρχικών συνθηκών του σύμπαντός μας με αποτελεσματικό τρόπο», δήλωσε ο Shirasaki.

Η αναπαράσταση έχει ήδη εφαρμοστεί σε δεδομένα γαλαξιών, πρόσθεσε ο επιστήμονας, αλλά η νέα μελέτη δείχνει ότι αυτή η μέθοδος μπορεί να λειτουργήσει και για την πληθωριστική περίοδο του σύμπαντος. Το επόμενο βήμα είπε ο Shirasaki στο Live Science, είναι η εφαρμογή της σε πραγματικές παρατηρήσεις του κοσμικού ιστού. Αυτές οι παρατηρήσεις έχουν ήδη γίνει από ένα τηλεσκόπιο στο Νέο Μεξικό στο πλαίσιο της έρευνας Sloan Digital Sky.

Τα αποτελέσματα του πειράματος δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό «Physical Review D».

 

ΠΗΓΗ: LiveScience

 

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΝΕΑ

ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ