محاكاة حاسوبية لكشف أسرار الكون

يحاول علماء الفلك العثور على إجابات حول أصل كل شيء في الكون، من خلال إجراء عمليات محاكاة حاسوبية شاملة.
ويطلق عليها عمليات محاكاة FLAMINGO (محاكاة هيكلية كاملة مائية واسعة النطاق مع رسم خرائط السماء بالكامل لتفسير ملاحظات الجيل التالي)، التي يتم تشغيلها على كمبيوتر فائق السرعة في منشأة DIRAC في المملكة المتحدة، وصممت لحساب تطور جميع المكونات المعروفة للكون.
وتحتوي أكبر محاكاة على 300 مليار جسيم تعادل كتلة المجرة الصغيرة، في حجم مكعب من الفضاء.
ويوضح عالم الفلك ماتيو شالر، من جامعة Leiden، "لجعل هذه المحاكاة ممكنة، قمنا بتطوير رمز جديد، SWIFT، الذي يوزع العمل الحسابي بكفاءة على أكثر من 30 ألف وحدة معالجة مركزية".
وبحسب ما ذكر موقع "روسيا اليوم"، نشرت النتائج الأولية في ثلاث ورقات بحثية، الأولى تصف الطرق، والثانية تعرض عمليات المحاكاة، والثالثة تحتوي على نتائج تصف البنية واسعة النطاق للكون في المادة المظلمة الباردة.
خصوصا سعت الورقة البحثية الثالثة إلى معالجة ما يسمى توتر سيجما 8، أو S8. ويعتمد هذا على قياس للكون يسمى الخلفية الكونية الميكروية - إشعاع خافت يملأ الكون من الحقبة التي تلت الانفجار الكبير مباشرة.
وبما أن هذا التوتر يمثل تحديا كبيرا لنموذج المادة المظلمة الباردة للكون، الذي يجب أن يحدث فيه التكتل، يأمل الباحثون أن تتمكن FLAMINGO من تقديم بعض الإجابات.
وحتى الآن، لم يتمكنوا من حل هذا التوتر، لكن لديهم شيئا يتعلق بإجراء عمليات المحاكاة، كل من المادة العادية والنيوترينوات ضروريان للتنبؤات الدقيقة.
ويقول جوب شاي قائد البحث وعالم الفلك، من جامعة Leiden، "رغم أن المادة المظلمة تهيمن على الجاذبية، إلا أنه لم يعد من الممكن إهمال إسهام المادة العادية، لأن تلك المسهمة يمكن أن تكون مشابهة للانحرافات بين النماذج والملاحظات".
وأجرى الباحثون سلسلة من عمليات المحاكاة التي تتتبع تكوين بنية الكون عبر المادة المظلمة، والمادة العادية، والنيوترينوات، مع تغيير معاملات الثلاثة جميعا لمعرفة كيف يؤثر ذلك في النتيجة النهائية.