Ik heb het toegepast op 4000 gesimuleerde universums met behulp van een supercomputer ATERUI II bij het Nationaal Astronomisch Observatorium van Japan (NAOJ).
Ze ontdekten dat deze methode, samen met nieuwe waarnemingen, de inflatie beter kan beperken (inflatie is de hypothetische extreem snelle expansie van het vroege universum met minstens 1078 tijden, veroorzaakt door de negatieve druk van de vacuümenergiedichtheid van het inflatonveld), een van de meest mysterieuze gebeurtenissen in de geschiedenis van het universum. Deze methode kan de observatietijd verkorten die nodig is om onderscheid te maken tussen verschillende inflatietheorieën.
Vlak nadat het universum 13,8 miljard jaar geleden begon, breidde het zich plotseling in omvang uit met meer dan 1 biljoen biljoen keer in minder dan een biljoenste biljoenste van een microseconde, maar niemand weet hoe of waarom. Deze plotselinge inflatie is een van de belangrijkste mysteries van de moderne astronomie. Inflatie zou primordiale dichtheidsfluctuaties hebben veroorzaakt die de verspreiding van de ontwikkeling van sterrenstelsels zouden hebben beïnvloed. Het construeren van een distributiekaart van melkwegstelsels kan dus inflatiemodellen uitsluiten die niet overeenkomen met de waargenomen gegevens.
Andere processen dan inflatie hebben echter ook invloed op de verdeling van sterrenstelsels, waardoor het moeilijk is om informatie over inflatie rechtstreeks te verkrijgen uit waarnemingen van de grootschalige structuur van het universum, het kosmische web van talloze sterrenstelsels. Met name de groei van groepen melkwegstelsels onder invloed van de zwaartekracht kan de oorspronkelijke dichtheidsfluctuaties verbergen.
Lees ook:
- Astronomen hebben de krachtigste deeltjesversneller in de melkweg gevonden
- Wetenschappers hebben de vraag beantwoord: wat gebeurt er als sterrenstelsels botsen?
Een onderzoeksteam onder leiding van Masato Shirasaki, universitair hoofddocent bij NAOJ en het Instituut voor Statistische Wiskunde, gebruikte een reconstructiemethode om de tijd terug te draaien en zwaartekrachteffecten in de grootschalige structuur te verwijderen. Ze gebruikten ATERUI II, 's werelds snelste supercomputer ontworpen voor astronomiesimulaties, om 4000 gesimuleerde universums te creëren en ze te laten evolueren door zwaartekrachtgroei. Vervolgens pasten ze deze methode toe om te zien hoe goed deze de begintoestand van de simulatie herstelde. Het team ontdekte dat hun methode zwaartekrachteffecten kan corrigeren en de beperkingen op primordiale dichtheidsfluctuaties kan verbeteren.
"We vonden deze methode zeer effectief", zegt Shirasaki. "Met deze methode kunnen we inflatietheorieën testen met ongeveer een tiende van de hoeveelheid gegevens. Deze methode zou de benodigde observatietijd kunnen verkorten bij toekomstige onderzoeksmissies naar sterrenstelsels, zoals SuMIRe met de Subaru NAOJ-telescoop."
Lees ook:
- Wetenschappers hebben het eerste bewijs gevonden van het verval van het zeldzame Higgs-deeltje
- Er is een nieuwe methode gevonden om cyanobacteriën te laten groeien onder Mars-omstandigheden