Суперкомпьютер позволил ученым повернуть вспять "космические часы" - «Наука и технологии»

Группа ученых из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), используя имеющийся в их распоряжении суперкомпьютер ATERUI II, провели масштабное моделирование 4000 "цифровых Вселенных". Но самым интересным во всем этом является то, что в моделировании ученые использовали так называемый метод обратной реконструкции, другими словами, время в моделируемых Вселенных текло в обратном направлении. А делалось все это с целью более подробного изучения этапа инфляционного расширения, одного из самых загадочных событий в истории развития Вселенной.

Напомним нашим читателям, что согласно имеющимся теориям, Вселенная появилась 13.8 миллиарда лет назад в "горниле" Большого Взрыва. Через очень короткое время после возникновения объем Вселенной увеличился более чем в триллион триллионов раз за одну триллионную долю одной триллионной доли микросекунды. И никому из ученых неизвестно, что стало причиной такого "взрывного" расширения, которое является одной из самых главных фундаментальных загадок современной астрономии и астрофизики.

Инфляционное расширение должно было создать колебания распределения и плотности материи, которые впоследствии оказали огромное влияние на процессы формирования галактик. Таким образом, отслеживая в обратном направлении эволюции галактик и скоплений, можно отсеять те теории относительно инфляции, которые не соответствуют действительности, т.е. данным, полученным при помощи практических наблюдений.

Однако, на распределение галактик в объеме Вселенной оказывает влияние и ряд других процессов, которые мешают выделению информации об одной только инфляции из данных наблюдений за крупноячеистой структурой Вселенной, за "космической сетью", состоящей из бесчисленного количества галактик. В частности, основной помехой является естественный рост скоплений галактик за счет сил их собственной гравитации, процесс, который по своей силе не уступает и может заменить изначальные колебания плотности распределения материи.

Моделирование 4 тысяч Вселенных производилось в обратном направлении как раз с использованием моделируемых процессов гравитационного роста галактик и их скоплений. Такой подход позволил достаточно хорошо восстановить изначальное состояние Вселенных, выделив в них только исконные колебания плотности распределения материи.

"Мы нашли, что разработанный нами способ обратной реконструкции оказался чрезвычайно эффективным" - пишут исследователи, - "С помощью нового способа мы можем проверять инфляционные теории, используя всего одну десятую часть от объема данных, который требовался ранее для таких же проверок другими способами. Это, в свою очередь, позволит значительно ускорить исследования в данном направлении, сократив время, требующееся на проведение наблюдений и обзоров галактик. И мы надеемся, что все это позволит нам разгадать тайну инфляционного расширения Вселенной не когда-нибудь в очень далеком, а уже в обозримом будущем".