أحد النجاحات التي حققها نموذج ΛCDM للكون هي قدرة النماذج على إنشاء هياكل بمقاييس وتوزيعات مماثلة لتلك التي نراها في مجلة الفضاء. في حين أن المحاكاة الحاسوبية يمكن أن تعيد إنشاء الأكوان العددية في صندوق ، فإن تفسير هذه التقريبات الرياضية يمثل تحديًا في حد ذاته. لتحديد مكونات الفضاء المحاكي ، كان على الفلكيين تطوير أدوات للبحث عن البنية. كانت النتائج ما يقرب من 30 برنامج كمبيوتر مستقل منذ عام 1974. يعد كل منها بالكشف عن بنية التشكيل في الكون من خلال إيجاد مناطق تتشكل فيها هالات المادة المظلمة. لاختبار هذه الخوارزميات ، تم ترتيب مؤتمر في مدريد ، إسبانيا خلال شهر مايو من عام 2010 بعنوان "Haloes going MAD" حيث تم اختبار 18 من هذه الرموز لمعرفة مدى تكديسها.
المحاكاة العددية للأكوان ، مثل محاكاة الألفية الشهيرة تبدأ بأكثر من "جسيمات". في حين أن هذه كانت صغيرة بلا شك على نطاق كوني ، فإن هذه الجسيمات تمثل كتلًا من المادة المظلمة بملايين أو مليارات الكتل الشمسية. مع مرور الوقت إلى الأمام ، يُسمح لهم بالتفاعل مع بعضهم البعض وفقًا للقواعد التي تتزامن مع أفضل فهمنا للفيزياء وطبيعة هذه المادة. وهذا يؤدي إلى عالم متطور يجب على الفلكيين منه استخدام الرموز المعقدة لتحديد تكتلات المادة المظلمة التي تتكون داخلها المجرات.
إحدى الطرق الرئيسية التي تستخدمها هذه البرامج هي البحث عن كثافات صغيرة ثم زراعة غلاف كروي حوله حتى تنخفض الكثافة إلى عامل لا يذكر. سيعمل معظمها بعد ذلك على تقليم الجسيمات الموجودة في الحجم والتي ليست مرتبطة بالجاذبية للتأكد من أن آلية الكشف لم تكتف فقط بالتجمعات القصيرة والعابرة التي ستنهار في الوقت المناسب. تتضمن التقنيات الأخرى البحث عن مسافات طور أخرى بحثًا عن جسيمات بسرعات متشابهة كلها قريبة (علامة على أنها أصبحت مرتبطة).
لمقارنة مدى نجاح كل خوارزميات ، تم إخضاعها لاختبارين. الأول ، اشتمل على سلسلة من هالات المادة المظلمة التي تم إنشاؤها عن قصد مع هالات فرعية مدمجة. نظرًا لأن توزيع الجسيمات تم وضعه عن قصد ، يجب أن يعثر الإخراج من البرامج بشكل صحيح على مركز وحجم الهالات. كان الاختبار الثاني محاكاة كاملة للكون. في هذا ، لن يكون التوزيع الفعلي معروفًا ، ولكن الحجم الكبير سيسمح بمقارنة البرامج المختلفة على نفس مجموعة البيانات لمعرفة مدى تفسيرها لمصدر مشترك.
في كلا الاختبارين ، كان أداء جميع الباحثين جيدًا بشكل عام. في الاختبار الأول ، كانت هناك بعض الاختلافات بناءً على كيفية تعريف البرامج المختلفة لموقع الهالات. عرفها البعض على أنها ذروة الكثافة ، بينما عرّفها البعض الآخر كمركز للكتلة. عند البحث عن الهالات الفرعية ، بدا أن تلك التي استخدمت نهج طور الفضاء قادرة على اكتشاف التكوينات الأصغر بشكل أكثر موثوقية ، ومع ذلك لم تكتشف دائمًا أي الجزيئات في الكتلة كانت مرتبطة بالفعل. للمحاكاة الكاملة ، تم الاتفاق على جميع الخوارزميات بشكل جيد للغاية. نظرًا لطبيعة المحاكاة ، لم يتم تمثيل المقاييس الصغيرة بشكل جيد ، لذا كان فهم كيفية اكتشاف كل من هذه الهياكل محدودًا.
الجمع بين هذه الاختبارات لم يكن يفضل خوارزمية أو طريقة معينة على أي أخرى. وكشفت أن كل واحد يعمل بشكل جيد فيما يتعلق ببعضها البعض. تعني القدرة على العديد من الرموز المستقلة ، مع الأساليب المستقلة أن النتائج قوية للغاية. إن المعرفة التي ينقلونها حول كيفية تطور فهمنا للكون تسمح لعلماء الفلك بإجراء مقارنات أساسية مع الكون المرئي من أجل اختبار هذه النماذج والنظريات.
تم تجميع نتائج هذا الاختبار في ورقة من المقرر نشرها في العدد القادم من الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
