نمودارهای شبیه‌سازی جدید چگونگی توسعه جهان اولیه را در چند ثانیه پس از انفجار بزرگ نشان می‌دهد!!

این مدل می‌تواند محیط بین کهکشانی را در چند ثانیه اول پس از انفجار بزرگ بازتولید کند.

شبیه‌سازی یک خوشه کهکشانی در حال شکل‌گیری و تکامل. (اعتبار تصویر: کلودیو دالا وکیا)

یک شبیه‌سازی جدید، چند ثانیه اول پس از انفجار بزرگ را نقشه‌برداری می‌کند و بر چیزی تمرکز دارد که دانشمندان آن را محیط بین کهکشانی یا گاز و غبار بین کهکشان‌ها می‌نامند.

تیمی به رهبری محققان موسسه اخترفیزیک جزایر قناری (IAC) از یادگیری ماشینی استفاده کردند، نوعی الگوریتم که در آن یک کامپیوتر برای تشخیص الگوها آموزش داده می‌شود تا 100000 ساعت محاسبات را تکمیل کند. الگوریتم این پروژه Hydro-BAM نام دارد.

نمایندگان IAC در بیانیه‌ای در 20 می گفتند که این کار جدید به محققان اجازه داد تا پدیده‌هایی از جمله ماده تاریک، گاز پرانرژی، هیدروژن خنثی و سایر اجزای کیهانی را ترسیم کنند که برای درک ساختار جهان ما ضروری هستند.

آنها افزودند: «تحقیق همچنین امکان بازتولید با دقت بالا به اصطلاح «جنگلهای لیمان-آلفا» را فراهم کرده است. این یک الگوی خاص از خطوط در یک طیف (امضای نور) از کهکشانها و اجرام مشابه است که وقتی ابرهای گاز هیدروژن در مسیر جذب نور کهکشانی ایجاد می‌شود.

محققان افزودند: «این «جهان‌های مجازی» به عنوان بستر آزمایشی برای مطالعه کیهان‌شناسی عمل می‌کنند. با این حال، شبیه‌سازی‌ها از نظر محاسباتی بسیار گران هستند و امکانات محاسباتی کنونی فقط به ما اجازه می‌دهد تا حجم‌های کوچک کیهانی را کشف کنیم.»

Hydro-BAM به گونه‌ای طراحی شده است که شامل احتمال، یادگیری ماشین و کیهان شناسی، به معنای تاریخچه جهان است. محققان می‌گویند: «این الگوریتم امکان دستیابی به پیش‌بینی‌های بسیار دقیق را تنها در چند ده ثانیه فراهم کرده است.

ترسیم خطوط جذب در طیف‌های کهکشانی به تیم اجازه داد تا درباره محل قرارگیری ابرهای گاز هیدروژن بیاموزند. با توجه به اینکه جهان به طور پیوسته در حال انبساط است، مکان یک نماینده برای فاصله است. ابرها همچنین سرنخ هایی از آنچه در محیط بین کهکشانی گاز و غبار وجود دارد به دست می‌دهند.

فرانچسکو سینیگاگلیا، دانشجوی دکترا در دانشگاه لا لاگونا در سال 2018 اسپانیا، IAC و دانشگاه پادوآ در ایتالیا و نویسنده اصلی این تحقیق در این بیانیه گفتند: “این پیشرفت زمانی حاصل شد که ما فهمیدیم که ارتباطات بین مقادیر گاز بین کهکشانی، ماده تاریک و هیدروژن خنثی به خوبی سازماندهی شده است که ما در تلاش برای مدل سازی آنها بودیم.”

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

New simulation charts how the early universe developed within seconds of the Big Bang

By Elizabeth Howell

https://www.space.com/big-bang-new-simulation-intergalactic-medium