یک تیم بینالمللی از محققان با استفاده از ابررایانهها برای مدلسازی کل تاریخ کیهان از بیگ بنگ تا امروز، دقیقترین شبیهسازی جهان را تا به امروز تولید کردهاند.
این پروژه که SIBELIUS-DARK نام داشت، شبیهسازی را ایجاد کرد که به فاصله 600 میلیون سال نوری از زمین، شامل 130 میلیارد ذره شبیهسازی شده، میرسد. با استفاده از ابررایانه DiRAC COSmology MAchine (COSMA) از دانشگاه دورهام ساخته شد.
این شبیهسازی میتواند به پاسخگویی به سؤالات کیهانشناسی کمک کند، و همچنین پدیدههایی مانند ماده تاریک را با دیدن نحوه تجمع آن در مناطقی به نام هاله تجسم کند. یکی از نویسندگان، کارلوس فرنک از دانشگاه دورهام، در بیانیهای توضیح داد: «شبیهسازیها به سادگی پیامدهای قوانین فیزیک را نشان میدهند که بر ماده تاریک و گاز کیهانی در طول 13.7 میلیارد سالی که جهان ما در اطراف بوده است، عمل میکند.
محققان بر روی شبیه سازی با استفاده از الگوریتم هایی کار کردند که منطقه محلی ما از کیهان را بازتولید می کرد، در مرکز زمین، گسترش می یافت تا راه شیری ما و همچنین کهکشان های نزدیک مانند کهکشان آندرومدا را بپوشاند. این بر اساس مدلی به نام مدل ماده تاریک سرد است که یک مدل استاندارد در کیهانشناسی است.
فرنک گفت: «این واقعیت که ما توانستهایم این ساختارهای آشنا را بازتولید کنیم، پشتیبانی قابل توجهی از مدل استاندارد ماده تاریک سرد ارائه میکند و به ما میگوید که در مسیر درستی برای درک تکامل کل کیهان هستیم.» ماتیو شالر، یکی از نویسندگان این مقاله از دانشگاه لیدن، با این موضوع موافق بود و افزود: «این پروژه واقعاً راهگشا است. این شبیه سازی ها نشان می دهد که مدل استاندارد ماده تاریک سرد می تواند تمام کهکشان هایی را که در همسایگی خود می بینیم تولید کند. این یک آزمون بسیار مهم برای قبولی مدل است.»
اکنون محققان میخواهند از این مدل برای آزمایش بیشتر مدلهای کیهانشناسی استفاده کنند، به این امید که بیشتر در مورد چگونگی پیدایش جهان به این شکل که هست، بفهمند. استوارت مک آلپاین، نویسنده اصلی از دانشگاه هلسینکی، گفت: «با شبیهسازی جهان خود، همانطور که میبینیم، یک قدم به درک ماهیت کیهان خود نزدیکتر شدهایم. این پروژه یک پل مهم بین دههها نظریه و مشاهدات نجومی ایجاد میکند.»
این تحقیق در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.