Et skjematisk diagram over utviklingen av universet fra inflasjon (venstre) til nåtid (høyre).
Jeg brukte det på 4000 simulerte universer ved hjelp av en superdatamaskin ATERUI II ved National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ).
De fant at, sammen med nye observasjoner, kan denne metoden bedre begrense inflasjonen (inflasjon er den hypotetiske ekstremt raske utvidelsen av det tidlige universet med minst 1078 ganger, forårsaket av undertrykket av vakuumenergitettheten til inflatonfeltet), en av de mest mystiske hendelsene i universets historie. Denne metoden kan redusere observasjonstiden som trengs for å skille mellom ulike teorier om inflasjon.
Rett etter at universet begynte for 13,8 milliarder år siden, utvidet det seg plutselig i størrelse med mer enn 1 billion ganger på mindre enn én trillionth trillionth av et mikrosekund, men ingen vet hvordan eller hvorfor. Denne plutselige inflasjonen er et av de viktigste mysteriene i moderne astronomi. Inflasjon skulle ha forårsaket primordiale tetthetssvingninger som ville ha påvirket fordelingen av galakseutviklingen. Dermed kan konstruering av et galaksefordelingskart utelukke inflasjonsmodeller som ikke samsvarer med de observerte dataene.
Andre prosesser enn inflasjon påvirker imidlertid også distribusjonen av galakser, noe som gjør det vanskelig å få informasjon om inflasjon direkte fra observasjoner av universets storskalastruktur, det kosmiske nettet av utallige galakser. Spesielt kan veksten av galaksegrupper under påvirkning av tyngdekraften skjule de opprinnelige tetthetsfluktuasjonene.
Les også:
Et forskerteam ledet av Masato Shirasaki, en førsteamanuensis ved NAOJ og Institute for Statistical Mathematics, brukte en rekonstruksjonsmetode for å skru tiden tilbake og fjerne gravitasjonseffekter i storskalastrukturen. De brukte ATERUI II, verdens raskeste superdatamaskin designet for astronomisimuleringer, for å lage 4000 simulerte universer og utvikle dem gjennom gravitasjonsvekst. De brukte deretter denne metoden for å se hvor godt den gjenopprettet den opprinnelige tilstanden til simuleringen. Teamet fant at metoden deres kan korrigere for gravitasjonseffekter og forbedre begrensninger på primordiale tetthetsfluktuasjoner.
"Vi fant denne metoden å være veldig effektiv," sier Shirasaki. "Ved å bruke denne metoden kan vi teste teorier om inflasjon ved å bruke omtrent en tidel av datamengden. Denne metoden kan redusere den nødvendige observasjonstiden i fremtidige galakseundersøkelsesoppdrag som SuMIRe med Subaru NAOJ-teleskopet."
Les også:
Legg igjen en kommentar