SİMÜLE EDİLEN EN BÜYÜK SANAL EVREN

    Simüle edilen en büyük sanal evren

    (Kozmik Ağ: Karanlık maddenin karanlık filamentlerle birbirine bağlandığı sarı kümeleri kapatan karanlık madde ile karanlık maddenin mekanda ne kadar dağılmış olduğunu gösteren, milyarlarca ışık yılı sanal evrenin bir bölümü. Beyaz alanlar olarak gösterilen kozmik boşluk, evrendeki en düşük yoğunluk bölgeleridir.)

         Zürih Üniversitesi'nden bir grup araştırmacı, tüm evrenimizin oluşumunu büyük bir süper bilgisayar ile taklit ettiler. Yaklaşık 25 milyar sanal galaksinin devasa bir katalogu, 2 trilyon dijital parçacıktan üretildi. Bu katalog, karanlık maddenin ve karanlık enerjinin doğasını araştırmak amacıyla 2020'de fırlatılacak olan Öklid uydusu üzerindeki deneyleri kalibre etmek için kullanılacaktır.

         Zürih Üniversitesi'nden bir grup astrofizikçi üç yıl boyunca karanlık maddenin dinamiklerini ve evrendeki büyük ölçekli yapıların oluşumunu eşi olmayan bir doğrulukla tarif etmek için devrimci bir kod geliştirerek optimize ettiler. Joachim Stadel, Douglas Potter ve Romain Teyssier, PKDGRAV3 adını verdikleri kodu İsviçre'nin "Piz Daint" süper bilgisayarını kullanarak çalışmalarını gerçekleştirdiler. Kod, bu süper bilgisayarda 80 saatte 25 milyar sanal galaksi içeren, karanlık madde akışını temsil eden 2 trilyon makro parçacıktan oluşan sanal bir evren yarattı.

         Karanlık evrenin kompozisyonunu incelemek

         Araştırmacılar, kendi kütleçekimi altında gelişen karanlık bir madde akışkanına sahip oldukları hesaplamanın yüksek hassasiyeti sayesinde, , Samanyolu gibi galaksilerin oluştuğuna inandığımız karanlık madde halolarından oluşan küçük yoğunluklu madde oluşumunu taklit ettiler. Bu simülasyonun zorluğu, gözlemlenebilir tüm evren kadar geniş bir hacimde, Samanyolu'nun onda biri kadar küçük galaksileri modellemekti. Bu çalışmanın ana amacı, evrenin karanlık tarafını keşfetmek için uzaya gönderilecek olan Avrupa Öklid görevi tarafından belirlenen şarttı.

         Çözümü zor çarpıklıkları ölçme

         Gerçekten de, evrenin yaklaşık yüzde 95 karanlıktır. Evren, karanlık maddenin yüzde 23'ünden ve karanlık enerjinin yüzde 72'sinden oluşur. UZH hesaplamalı astrofizik profesörü Romain Teyssier, "Karanlık enerjinin doğası modern bilimin çözülmemiş ana bulmacalarından biri olmayı sürdürüyor" diyor. Sadece dolaylı gözlem ile anlaşılabilen bir bulmaca: Gökbilimciler, Öklid uydusu gökyüzünün geniş bölgelerinde milyarlarca galaksinin ışığını yakalayarak, , bu arka plan gökadalarının ışık saçılmasından doğan çok ince sapmaları, ön plana çıkararak, karanlık maddenin kütlesinin görünmez dağılımını ölçecekler.

         Uydu gözlem stratejilerini optimize etme

         Bu yeni sanal galaksi kataloğu, uydu 2020'de altı yıllık veri toplama görevine başlamadan önce Öklid deneyinin gözlemsel stratejisini optimize etmeye ve çeşitli hata kaynaklarını en aza indirmeye yardımcı olacaktır. Stadel, "Öklid evrendeki bir tomografik haritayı yapacak ve evrende 10 milyondan fazla evrimi geriden takip edecektir" dedi.

         Araştırmacılar Öklid verilerinden, bu gizemli karanlık enerjinin doğası üzerine yeni bilgiler edinecekler, aynı zamanda genel göreliliğin modifiye edilmiş bir versiyonu veya yeni bir parçacık türü gibi standart modelin ötesinde yeni fizik keşfetmeyi umuyorlar.

         

    Çeviri: Celal DEMİRTAŞ

    Kaynak: Douglas Potter et al. PKDGRAV3: beyond trillion particle cosmological simulations for the next era of galaxy surveys, Computational Astrophysics and Cosmology (2017). DOI: 10.1186/s40668-017-0021-1

    Provided by: University of Zurich

    Yayınlama tarihi: 14.06.2017

.
.