لأول مرة أنشأ الباحثون محاكاة “آلة الزمن”.
المصدر: Ata et al
أنشأ الباحثون محاكاة “آلة الزمن” التي تعيد إنشاء دورة الحياة الكاملة لبعض أكبر مجموعات المجرات التي لوحظت في الكون البعيد منذ 11 مليار سنة. وفقًا لدراسة جديدة في “Nature Astronomy”.
تعتبر عمليات المحاكاة الكونية ضرورية لدراسة كيف أصبح الكون بالشكل الذي هو عليه اليوم. لكن العديد منها لا يتطابق عادةً مع ما يرصده علماء الفلك من خلال التلسكوبات. تم تصميم معظمها لمطابقة الكون الحقيقي فقط بالمعنى الإحصائي. من ناحية أخرى، تم تصميم المحاكاة الكونية المقيدة لإعادة إنتاج الهياكل التي نلاحظها بالفعل في الكون. ومع ذلك، فقد تم تطبيق معظم عمليات المحاكاة الحالية من هذا النوع على كوننا المحلي، أي بالقرب من الأرض، ولكن لم يتم تطبيقه على ملاحظات الكون البعيد.
كان فريق من الباحثين، بقيادة معهد كافلي للفيزياء والرياضيات للباحث في مشروع الكون والمؤلف الأول ميتين آتا والبروفيسور المساعد للمشروع خي جان لي، مهتمين بالبنى البعيدة مثل العناقيد المجرية الضخمة، والتي هي أسلاف اليوم. عناقيد المجرات قبل أن تتجمع تحت تأثير جاذبيتها. ووجدوا أن الدراسات الحالية التي أجريت على العناقيد الأولية البعيدة كانت في بعض الأحيان مفرطة في التبسيط ، مما يعني أنها أجريت باستخدام نماذج بسيطة وليس محاكاة.
قال آتا: “أردنا أن نحاول تطوير محاكاة كاملة للكون الحقيقي البعيد لنرى كيف بدأت الهياكل وكيف انتهت”.
كانت نتيجتهم كوستكو (المحاكاة المقيدة لحقل كوزسموس).
مقالة ذات صلة: تلسكوب جيمس ويب الفضائي يرسل أول صوره من الفضاء السحيق
الباحثون يحصلون على إجابات مختلفة
المصدر: Ata et al.
قال لي إن تطوير المحاكاة يشبه إلى حد كبير بناء آلة الزمن. نظرًا لأن الضوء القادم من الكون البعيد يصل إلى الأرض الآن فقط، فإن تلسكوبات المجرات التي ترصدها اليوم هي لقطة من الماضي.
قال: “إن الأمر أشبه بالعثور على صورة قديمة بالأبيض والأسود لجدك وإنشاء مقطع فيديو عن حياته”.
وبهذا المعنى ، أخذ الباحثون لقطات لمجرات أجداد “شابة” في الكون ثم قاموا بسرعة بتقديم عمرهم لدراسة كيفية تشكل مجموعات المجرات.
قطع الضوء من المجرات التي استخدمها الباحثون مسافة 11 مليار سنة ضوئية للوصول إلينا.
وكان التحدي الأكبر هو أخذ البيئة واسعة النطاق في الحسبان.
“هذا شيء مهم جدًا لمصير تلك الهياكل سواء كانت معزولة أو مرتبطة بهيكل أكبر. إذا لم تأخذ البيئة في الحسبان، فستحصل على إجابات مختلفة تمامًا. قال آتا: “لقد تمكنا من أخذ البيئة واسعة النطاق في الاعتبار باستمرار، لأن لدينا محاكاة كاملة. وهذا هو السبب في أن تنبؤنا أكثر استقرارًا”.
مقالة ذات صلة: أول ثقب أسود مائل على الإطلاق يدور على جانبه تم إكتشافه حديثاً
كشف النقاب عن تناقضات
سبب آخر مهم وراء إنشاء الباحثين لهذه المحاكاة هو اختبار النموذج القياسي لعلم الكونيات، والذي يستخدم لوصف فيزياء الكون. من خلال التنبؤ بالكتلة النهائية والتوزيع النهائي للهياكل في مكان معين. يمكن للباحثين كشف النقاب عن تناقضات لم يتم اكتشافها سابقًا في فهمنا الحالي للكون.
باستخدام عمليات المحاكاة الخاصة بهم، تمكن الباحثون من العثور على دليل على وجود ثلاث مجموعات مجرية أولية منشورة بالفعل، وإزعاج بنية واحدة. علاوة على ذلك، تمكنوا من تحديد خمسة هياكل أخرى تتشكل باستمرار في عمليات المحاكاة الخاصة بهم. يتضمن ذلك العنقود الفائق “Hyperion proto supercluster”، وهو أكبر وأقدم عنقود فائق البروتو معروف اليوم والذي يبلغ حجمه 5000 مرة كتلة مجرتنا درب التبانة، والتي اكتشف الباحثون أنها ستنهار إلى خيوط كبيرة تبلغ 300 مليون سنة ضوئية.
يتم تطبيق عملهم بالفعل على مشاريع أخرى بما في ذلك تلك المتعلقة بدراسة البيئة الكونية للمجرات، وخطوط امتصاص الكوازارات البعيدة على سبيل المثال لا الحصر.
رابط الدراسة هنا
مقالة ذات صلة: السدم: هذا هو سبب أهمية هذه السحب العملاقة من الغبار والغاز لكوننا
