كيف تطور الكون بمرور الوقت؟ قدمت محاكاة جديدة للحواسيب الفائقة ما يقول العلماء إنه النموذج الكوني الأكبر الأكثر دقة وتفصيلاً لتطور البنية الواسعة النطاق للكون. يطلق عليها محاكاة Bolshoi ، وهي تمنح الفيزيائيين والفلكيين أداة جديدة قوية لفهم الألغاز الكونية مثل تكوين المجرات ، والمادة المظلمة ، والطاقة المظلمة.
إذا كانت المحاكاة صحيحة ، فهي تُظهر أن النموذج الكوني القياسي إلى حد ما.
قال أناتولي كليبين ، من جامعة ولاية نيو مكسيكو ، "إن هذه المحاكاة الكونية الضخمة ضرورية لتفسير نتائج الملاحظات الفلكية الجارية ولتخطيط المسوحات الكبيرة الجديدة للكون التي من المتوقع أن تساعد في تحديد طبيعة الطاقة المظلمة الغامضة". الذي كتب رمز الكمبيوتر للمحاكاة ، والذي تم تشغيله على الكمبيوتر العملاق Pleiades في مركز أبحاث Ames التابع لناسا.
تتتبع المحاكاة تطور البنية الواسعة النطاق للكون ، بما في ذلك تطور وتوزيع هالات المادة المظلمة التي اندمجت فيها المجرات ونمت. تُظهر الدراسات الأولية توافقًا جيدًا بين تنبؤات المحاكاة وملاحظات علماء الفلك.
قال جويل بريماك ، القائد المشارك من جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز: "من ناحية ، قد تعتقد أن النتائج الأولية مملة بعض الشيء ، لأنها تظهر أساسًا أن نموذجنا الكوني القياسي يعمل". "المثير هو أن لدينا الآن هذه المحاكاة الدقيقة للغاية التي ستوفر الأساس للكثير من الدراسات الجديدة المهمة في الأشهر والسنوات القادمة."
تستند المحاكاة إلى بيانات من مهمة WMAP التي تم رسم خريطة لضوء الانفجار الكبير في السماء بأكملها. وقال بريماك إن مقارنة تنبؤات Bolshoi بملاحظات المجرات من مسح Sloan Digital Sky Survey أظهرت توافقًا جيدًا للغاية.
يُعرف التفسير القياسي لكيفية تطور الكون بعد الانفجار الكبير باسم Lambda Cold Dark Matter ، وهو الأساس النظري لمحاكاة Bolshoi. وفقًا لهذا النموذج ، عملت الجاذبية في البداية على تقلبات كثافة طفيفة موجودة بعد فترة قصيرة من الانفجار الكبير لتجميع أول كتل من المادة المظلمة معًا. نمت هذه إلى كتل أكبر وأكبر من خلال الدمج الهرمي للالسلالة الأصغر. على الرغم من أن طبيعة المادة المظلمة تظل غامضة ، فإنها تمثل حوالي 82 في المائة من المادة في الكون. ونتيجة لذلك ، كان تطور البنية في الكون مدفوعًا بالتفاعلات التثاقلية للمادة المظلمة. لقد سقطت المادة العادية التي تشكل النجوم والكواكب في "آبار الجاذبية" التي أنشأتها كتل من المادة المظلمة ، مما أدى إلى ظهور المجرات في مراكز هالات المادة المظلمة.
تم إخراج سلسلة من الأوراق من محاكاة Bolshoi ، بما في ذلك واحدة تبحث في خصائص هالات المادة المظلمة وأخرى تبحث في وفرة وخصائص المجرات التي تنبأت بها محاكاة Bolshoi للمادة المظلمة.
