時間の経過とともに宇宙はどのように進化しましたか？新しいスーパーコンピュータシミュレーションは、科学者達が言うには、宇宙の大規模構造の進化の最も正確で詳細な大規模宇宙モデルであるとしています。ボリショイシミュレーションと呼ばれ、物理学者や天文学者に銀河形成、暗黒物質、暗黒エネルギーなどの宇宙の謎を理解するための強力な新しいツールを提供します。
シミュレーションが正しい場合は、標準の宇宙論モデルがかなり適切であることを示しています。
「これらの巨大な宇宙シミュレーションは、進行中の天文観測の結果を解釈し、神秘的な暗黒エネルギーの性質を決定するのに役立つと予想される宇宙の新しい大規模な調査を計画するために不可欠です」とニューメキシコ州立大学のアナトリークリピンは述べたNASAエイムズリサーチセンターのプレアデススーパーコンピューターで実行されたシミュレーションのコンピューターコードを書いた人。
シミュレーションは、銀河が合体して成長した暗黒物質ハローの進化と分布を含む、宇宙の大規模構造の進化を追跡します。初期の研究では、シミュレーションの予測と天文学者の観測との間に良い一致が見られました。
カリフォルニア大学サンタクルス校の共同リーダーであるジョエル・プリマック氏は、「ある意味では、最初の結果は少し退屈だと思うかもしれません。なぜなら、それらは基本的に私たちの標準的な宇宙論モデルが機能することを示しているからです」と語った。 「エキサイティングなのは、これから数か月と数年で多くの重要な新しい研究の基礎を提供するこの非常に正確なシミュレーションができたことです。」
このシミュレーションは、ビッグバンの光を空全体にマッピングしているWMAPミッションのデータに基づいています。プリマック氏は、ボリショイ予測とスローンデジタルスカイサーベイの銀河観測を比較すると、非常によく一致していると述べた。
ビッグバン後に宇宙がどのように進化したかについての標準的な説明は、ラムダ冷たい暗黒物質モデルとして知られており、ボリショイシミュレーションの理論的根拠です。このモデルによれば、ビッグバンの直後に存在するわずかな密度変動に重力が最初に作用して、暗黒物質の最初の塊を引き寄せました。これらは、より小さな前駆細胞の階層的なマージを通じて、ますます大きな塊に成長しました。ダークマターの性質は謎のままですが、宇宙の物質の約82％を占めています。その結果、宇宙の構造の進化は暗黒物質の重力相互作用によって引き起こされてきました。星と惑星を形成する普通の物質は、暗黒物質の塊によって作成された「重力井戸」に落ち、暗黒物質ハローの中心に銀河を生み出しました。
一連の論文がボリショイシミュレーションから出されました。1つは暗黒物質ハローの特性を調べ、もう1つは暗黒物質のボリショイシミュレーションによって予測された銀河の存在量と特性を調べます。
