Суперкомп’ютер дозволив вченим повернути назад «космічний годинник»

Група вчених з Національної астрономічної обсерваторії Японії (NAOJ), використовуючи наявний в їх розпорядженні суперкомп’ютер ATERUI II, провели масштабне моделювання 4000 «цифрових Всесвітів». Але найцікавішим у всьому цьому є те, що в моделюванні вчені використовували так званий метод зворотного реконструкції, іншими словами, час у модельованих Всесвітів текло в зворотному напрямку. А робилося все це з метою більш детального вивчення етапу інфляційного розширення, одного з найзагадковіших подій в історії розвитку Всесвіту.

Нагадаємо нашим читачам, що згідно з наявними теоріями, Всесвіт з’явилася 13.8 мільярда років тому в «горнилі» Великого Вибуху. Через дуже короткий час після виникнення обсяг Всесвіту збільшився більш ніж в трильйон трильйонів разів за одну трильйонну частку однієї трильйонної частки мікросекунди. І нікому з учених невідомо, що стало причиною такого «вибухового» розширення, яке є однією з найголовніших фундаментальних загадок сучасної астрономії та астрофізики.

Інфляційне розширення повинно було створити коливання розподілу і щільності матерії, які згодом справили величезний вплив на процеси формування галактик. Таким чином, відстежуючи в зворотному напрямку еволюції галактик і скупчень, можна відсіяти ті теорії щодо інфляції, які не відповідають дійсності, тобто даними, отриманими за допомогою практичних спостережень.

Однак, на розподіл галактик в обсязі Всесвіту впливає і ряд інших процесів, які заважають виділенню інформації про одну лише інфляції з даних спостережень за крупноячеистой структурою Всесвіту, за «космічної мережею», що складається з незліченної кількості галактик. Зокрема, основною перешкодою є природне зростання скупчень галактик за рахунок сил їх власної гравітації, процес, який за своєю силою не поступається і може замінити початкові коливання щільності розподілу матерії.

Моделювання 4 тисяч Всесвітів вироблялося в зворотному напрямку як раз з використанням модельованих процесів гравітаційного зростання галактик і їх скупчень. Такий підхід дозволив досить добре відновити початковий стан Всесвітів, виділивши в них тільки споконвічні коливання щільності розподілу матерії.

«Ми знайшли, що розроблений нами спосіб зворотного реконструкції виявився надзвичайно ефективним» — пишуть дослідники, — «За допомогою нового способу ми можемо перевіряти інфляційні теорії, використовуючи всього одну десяту частину від обсягу даних, який був потрібний раніше для таких же перевірок іншими способами. Це , в свою чергу, дозволить значно прискорити дослідження в даному напрямку, скоротивши час, потрібний на проведення спостережень і оглядів галактик. і ми сподіваємося, що все це дозволить нам розгадати таємницю інфляційного розширення Всесвіту не коли-небудь в дуже далекому, а вже в доступному для огляду майбутньому». Джерело