4000 szimulált univerzumra alkalmaztam egy szuperszámítógép segítségével ATERUI II a Japán Nemzeti Csillagászati Obszervatóriumban (NAOJ).
Azt találták, hogy az új megfigyelések mellett ez a módszer jobban korlátozza az inflációt (az infláció a korai univerzum hipotetikus rendkívül gyors, legalább 10-szeres tágulása78 időkben, amelyet a felfújó mező vákuumenergia-sűrűségének negatív nyomása okozott), az egyik legtitokzatosabb esemény az univerzum történetében. Ezzel a módszerrel csökkenthető a különböző inflációs elméletek megkülönböztetéséhez szükséges megfigyelési idő.
Közvetlenül azután, hogy az univerzum 13,8 milliárd évvel ezelőtt létrejött, mérete hirtelen több mint 1 billió billiószorosára tágult a mikroszekundum egy billió billió része alatt, de senki sem tudja, hogyan és miért. Ez a hirtelen infláció a modern csillagászat egyik legfontosabb rejtélye. Az inflációnak olyan őssűrűség-ingadozásokat kellett volna okoznia, amelyek befolyásolták volna a galaxisok fejlődésének eloszlását. Így egy galaxiseloszlási térkép felépítése kizárhatja azokat az inflációs modelleket, amelyek nem egyeznek a megfigyelt adatokkal.
Az infláción kívüli folyamatok azonban a galaxisok eloszlását is befolyásolják, így az univerzum nagy léptékű szerkezetének, a számtalan galaxis kozmikus hálójának megfigyeléséből közvetlenül nehezen lehet információt szerezni az inflációról. Különösen a galaxiscsoportok gravitáció hatására történő növekedése rejtheti el az őssűrűség-ingadozásokat.
Olvassa el még:
- A csillagászok megtalálták a legerősebb részecskegyorsítót a galaxisban
- A tudósok megválaszolták a kérdést: mi lesz, ha galaxisok ütköznek?
Masato Shirasaki, a NAOJ és a Statisztikai Matematikai Intézet docense által vezetett kutatócsoport rekonstrukciós módszerrel forgatta vissza az időt és távolította el a gravitációs hatásokat a nagyméretű szerkezetben. Az ATERUI II-t, a világ leggyorsabb csillagászati szimulációkra tervezett szuperszámítógépét használták 4000 szimulált univerzum létrehozására és a gravitációs növekedés révén történő fejlesztésére. Ezután ezt a módszert alkalmazták, hogy megnézzék, mennyire sikerült helyreállítani a szimuláció kezdeti állapotát. A csapat megállapította, hogy módszerük korrigálni tudja a gravitációs hatásokat, és javítani tudja az őssűrűség-ingadozások korlátait.
"Ezt a módszert nagyon hatékonynak találtuk" - mondja Shirasaki. "Ezzel a módszerrel az infláció elméleteit tesztelhetjük körülbelül egytized adatmennyiség felhasználásával. Ez a módszer csökkentheti a szükséges megfigyelési időt a jövőbeli galaxis-felmérési küldetések során, mint például a SuMIRe a Subaru NAOJ teleszkóppal."
Olvassa el még:
- A tudósok megtalálták az első bizonyítékot a ritka Higgs-bozon bomlására
- Új módszert találtak a cianobaktériumok marsi körülmények között történő termesztésére