علماء الفلك يجرون أكبر عملية محاكاة حاسوبية لتطور الكون بأكمله

محاكاة فلامينغو لحساب تطور الكون

يُطلق عليها عمليات محاكاة "فلامينغو" FLAMINGO، والاسم اختصار لجملة محاكاة هيكلية كاملة مائية واسعة النطاق مع رسم خرائط الكون الكاملة لتفسير ملاحظات الجيل التالي، والتي يتم تشغيلها على كمبيوتر فائق السرعة في منشأة DiRAC في المملكة المتحدة.

هذه المحاكاة دقيقة للغاية، فقد تم تصميمها لحساب تطور جميع المكونات المعروفة للكون، وهذا يعني المادة العادية: مثل النجوم والمجرات، وكل الأشياء التي يمكننا لمسها، علماً بأنها قد تقتلنا، لكننا نستطيع لمسها، بالإضافة إلى المادة المظلمة، وهي الكتلة الغامضة التي تخلق جاذبية إضافية غريبة، والطاقة المظلمة وهي القوة الغامضة التي تعمل على تسريع توسع الكون.

أكبر محاكاة حاسوبية للكون

تحتوي هذه المحاكاة الضخمة على 300 مليار جسيم تعادل كتلة المجرة الصغيرة، في حجم مكعب من الفضاء تبلغ حوافه 10 مليارات سنة ضوئية.

وقال عالم الفلك "ماتيو شالر" من جامعة لايدن: "لجعل هذه المحاكاة ممكنة، قمنا بتطوير رمز جديد، SWIFT، الذي يوزع العمل الحسابي بكفاءة على أكثر من 30 ألف وحدة معالجة مركزية".

نُشرت النتائج الأولية في ثلاث ورقات بحثية: الأولى تصف الطرق المستخدمة في المحاكاة، والثانية تعرض عمليات المحاكاة، والثالثة تحتوي على نتائج تصف البنية واسعة النطاق للكون في المادة المظلمة الباردة.

قياس توسع الكون بالاعتماد عل توتر سيغما

وعلى وجه الخصوص، سعت الورقة الثالثة إلى معالجة ما يسمى توتر سيغما 8، أو S8، حيث يعتمد توتر سيغما على قياس للكون يسمى الخلفية الكونية الميكروية، وهو إشعاع الميكروويف الخافت الذي يملأ الكون من الحقبة التي تلت الانفجار الكبير مباشرة، ويشير التحليل المبدئي لهذا الضوء إلى أن الكون الآن كان يجب أن يكون أصغر بكثير مما هو عليه الآن.

وبما أن هذا التوتر يمثل تحدياً كبيراً لنموذج المادة المظلمة الباردة للكون والذي يجب أن يحدث فيه التكتل، يأمل الباحثون أن تتمكن هذه المحاكاة من تقديم بعض الإجابات.