محققان دانشگاه كاليفرنيا در سانتاكروز اقدام به انتشار شبيه‌سازي رايانه‌يي كرده‌اند كه به گفته آنها دقيق‌ترين و جزئي‌ترين شبيه‌سازي بزرگ كيهان‌شناختي اجراشده تا به امروز است.

به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، دانشمندان اميدوارند كه اين شبيه سازي بتواند ابزاري جديد و قدرتمند را براي فهم اسرار كيهاني مانند شكل‌گيري كهكشان، ماده تاريك و انرژي تاريك در اختيار فيزيكدانان و ستاره‌شناسان قرار دهد.

اين شبيه‌سازي به رديابي تكامل ساختار نسبتا وسيع جهان از جمله تكامل و توزيع هاله‌هاي ماده تاريك مي‌پردازد كه در آن كهكشان‌ها با هم يكي شده و رشد كرده‌اند. مطالعات اوليه نشان‌دهنده سازشي خوب بين پيش‌بيني‌هاي اين شبيه سازي و مشاهدات ستاره‌شناسان بوده است.

يوئسل پريماك از دانشگاه كاليفرنيا و آناتولي كليپين از دانشگاه نيومكزيكو، رهبري تيم سازنده شبيه سازي «بولشويي» (Bolshoi) را بر عهده داشته‌اند. كليپين كد رايانه‌اي اين شبيه‌سازي را نوشته كه بر روي ابررايانه «پلئيادس» در مركز تحقيقاتي آمس ناسا اجرا شده است.

به گفته كليپين، اين شبيه سازي‌هاي كيهان‌شناختي براي تعبير نتايج مشاهدات نجومي در حال پيشرفت و برنامه‌ريزي پژوهش‌هاي بزرگ در مورد جهان كه انتظار مي‌رود در تعيين ذات انرژي اسرارآميز تاريك كمك كند، ضروري به شمار مي‌رود.

معيار پيشين براي شبيه‌سازي‌هاي كيهان شناختي موسوم به شبيه‌سازي هزاره از سال 2005 پايه و اساس حدود 400 مقاله بوده است؛ اما پارامترهاي اساسي به كار رفته به عنوان ورودي براي شبيه‌سازي هزاره اكنون نادرست محسوب مي‌شوند.

پايه نظري شبيه‌سازي بولشويي براساس مدل ماده تاريك سرد لامبدا است كه يك توضيح استاندارد براي چگونگي تكامل جهان پس از مهبانگ محسوب مي‌شود. بر اساس اين مدل،‌ گرانش در ابتدا در نوسانات چگالي جزئي كه در مدت کوتاهي پس از انفجار بزرگ وجود داشته، عمل كرده تا به اولين توده‌هاي ماده تاريک نزديك يكديگر بكشد. اين توده‌ها از طريق سلسله مراتب ادغام اجداد کوچکتر به ابعاد بزرگتر تبديل شدند.

اگرچه طبيعت ماده تاريك هنوز مانند يك راز باقي مانده اما حدود 82 درصد ماده موجود در جهان به همين شيوه گسترش يافته است.

در نتيجه، ‌تكامل ساختار در جهان با تعامل گرانشي ماده تاريك هدايت شده است.

يكي از اهداف اصلي اين شبيه‌سازي، محاسبه و مدلسازي تكامل هاله‌هاي ماده تاريك است.

اين شبيه‌سازي بر روي يك بخش نمايشي از جهان تمركز كرده و به محاسبه تكامل يك حجم مكعبي به اندازه يك ميليارد سال در بك طرف و پيگيري تعاملات 8.6 ميليارد ذره ماده تاريك مي‌پردازد. اجراي كامل اين محاسبات بر روي ابررايانه پلئيادس كه اخيرا در جايگاه هفتم سريعترين ابررايانه‌هاي جهان جاي گرفته، شش ميليون ساعت در سي‌پي‌يو جا گرفته است.

پريماك و كليپتين و ساير همكارانشان، تحليل‌هاي خود از نتايج اين شبيه‌سازي را ادامه داده و مقالات خود را براي انتشار ارائه كرده‌اند.

در ميان يافته‌هاي آنها مي‌توان به نتايجي اشاره كرد كه نشان دهنده صحيح بودن پيش‌بيني آن در مورد تعداد كهكشانهايي به درخشاني راه شيري بوده كه از كهكشانهاي ماهواره‌اي به درخشش ابرهاي ماژلاني بزرگ و كوچك برخوردارند.

انتهاي پيام