Zürih Üniversitesi araştırmacıları, bütün bir evrenin oluşumunu çok güçlü bir bilgisayarla simüle etmeyi başardılar. Tam 2 trilyon dijital parçacık kullanıp yaklaşık 25 milyar sanal galaksinin devasa bir kataloğunu yaptılar.
Bu katalog, karanlık maddenin ve koyu enerjinin doğasını araştırmak amacıyla 2020’de fırlatılacak olan Eucklides (Öklid) uydusu üzerindeki deneyleri kalibre etmek için kullanılacak.
Kozmik Web; karanlık maddenin, karanlık elementlerle birbirine bağlandığı, sarı kümeleri içeren karanlık madde ile karanlık maddenin mekânda ne kadar dağılmış olduğunu gösteren, milyarlarca ışık yılı boyunca sanal evrenin bir bölümü içeren yapıdadır. Beyaz alanlar olarak gösterilen kozmik boşluk, Evrendeki en düşük yoğunluklu bölgeleridir.
Zürih Üniversitesi’nden bir grup astrofizikçi, 3 yıl boyunca evrendeki karanlık maddenin dinamiklerini ve büyük ölçekli yapıların oluşumunu benzersiz bir doğrulukla tasvir etmek için devrimci bir kod geliştirdi. Joachim Stadel, Douglas Potter ve Romain Teyssier tarafından, “PKDGRAV3” adıyla geliştirilen kod, modern süper hesaplama mimarilerinin belleğini ve işlem gücünü maksimum kullanmak üzere tasarlandı. Süper güçlü hesaplama makinesinde yalnızca 80 saat boyunca işletildi ve karanlık madde akışkanını temsil eden 2 trilyon makro parçacıktan oluşan sanal bir evren yarattı.
Karanlık evren kompozisyonunun incelenmesi
Hesaplamanın ortaya çıkardığı yüksek hassasiyet sayesinde, kendi yerçekimi altında gelişen karanlık bir akışkan maddenin varlığını keşfeden araştırmacılar, Samanyolu gibi galaksileri oluşturduğuna inandığımız karanlık madde halolarından oluşan küçük yoğunluklu bir madde oluşumunu taklit ettiler. Bu simülasyonun ana amacı, Samanyolu’nun 1/10’u kadar küçük galaksileri modellemek. Ana amaç, Evrenin karanlık tarafını keşfetme amacında olan Avrupa Öklid misyonunun bir parçası.
İnce bozulmaların ölçülmesi
Bakıldığında, Evrenin yaklaşık yüzde 95’i karanlıktır. Kozmos (evren), karanlık maddenin yüzde 23’ünden ve karanlık enerjinin yüzde 72’sinden oluşur. Astrofizik profesörü Romain Teyssier’e göre, “Karanlık enerjinin doğası, modern bilimin çözülmemiş ana bulmacalarından biri olmayı sürdürüyor.” Sadece dolaylı gözlem ile çözülebilen bir bulmaca: Gökbilimciler, Öklid uydusunun karanlık maddenin görünmez dağılımını ortaya çıkaracağını söylüyor. Joachim Stadel, “Bu, biraz pürüzlü bir cam pano ile ışığın bozulması durumuyla karşılaştırılabilir” diyor.
Uydu gözlem stratejilerini optimize etmek
Bu yeni sanal galaksi kataloğu, uydu 2020’de 6 yıllık veri toplama görevine başlamadan önce Öklid deneyinin gözlemsel stratejisini iyileştirmeye ve çeşitli hata kaynaklarını en aza indirmeye yardımcı olacak. Öklid verileri sayesinde araştırmacılar, bu gizemli karanlık enerjinin doğası üzerine yeni bilgiler edinmeyi umuyorlar. Fakat daha ileri bir umut ise genel göreliliğin geliştirilmiş bir versiyonu veya yeni bir parçacık türü gibi standart modelin ötesinde yeni fizik keşfetmek.
Douglas Potter,
Joachim Stadel,
Romain Teyssier
Çeviri: Mert Küçükvardar
Kaynak: Science Daily Sitesi/ 09.06.2017.
