تويت
محاكاة للكون تكشف «أسراراً وجودية»
المصدر:
التاريخ: 01 نوفمبر 2023
ت +ت -الحجم الطبيعي
يحاول علماء الفلك العثور على إجابات حول أصل كل شيء في الكون، من خلال إجراء عمليات محاكاة حاسوبية شاملة. ويُطلق عليها عمليات محاكاة «فلامينغو» (محاكاة هيكلية كاملة مائية واسعة النطاق مع رسم خرائط السماء بالكامل لتفسير ملاحظات الجيل التالي)، التي يتم تشغيلها على كمبيوتر فائق السرعة في منشأة «ديراك» في المملكة المتحدة، وصُممت لحساب تطور جميع المكونات المعروفة للكون، وفق «ساينس ألرت».
وتحتوي أكبر محاكاة على 300 مليار جسيم تعادل كتلة المجرة الصغيرة، في حجم مكعب من الفضاء.
ويوضح عالم الفلك ماتيو شالر، من جامعة «لايدين»: «لجعل هذه المحاكاة ممكنة، قمنا بتطوير رمز جديد، سويفت، الذي يوزع العمل الحسابي بكفاءة على أكثر من 30 ألف وحدة معالجة مركزية».
ونُشرت النتائج الأولية في ثلاث ورقات بحثية: الأولى تصف الطرق، والثانية تعرض عمليات المحاكاة، والثالثة تحتوي على نتائج تصف البنية واسعة النطاق للكون في المادة المظلمة الباردة.
وعلى وجه الخصوص، سعت الورقة البحثية الثالثة إلى معالجة ما يسمى توتر سيغما 8، أو S8. ويعتمد هذا على قياس للكون يسمى الخلفية الكونية الميكروية - إشعاع خافت يملأ الكون من الحقبة التي تلت الانفجار الكبير مباشرة.
وبما أن هذا التوتر يمثل تحدياً كبيراً لنموذج المادة المظلمة الباردة للكون، الذي يجب أن يحدث فيه التكتل، يأمل الباحثون أن تتمكن «فلامينغو» من تقديم بعض الإجابات.
وحتى الآن، لم يتمكنوا من حل هذا التوتر، لكنّ لديهم شيئاً يتعلق بإجراء عمليات المحاكاة: كل من المادة العادية والنيوترينوات ضروريان للتنبؤات الدقيقة.
ويقول قائد البحث وعالم الفلك جوب شاي، من جامعة «لايدين»: «على الرغم من أن المادة المظلمة تهيمن على الجاذبية، إلا أنه لم يعد من الممكن إهمال مساهمة المادة العادية، لأن تلك المساهمة يمكن أن تكون مشابهة للانحرافات بين النماذج والملاحظات».
وأجرى الباحثون سلسلة من عمليات المحاكاة التي تتتبع تكوين بنية الكون عبر المادة المظلمة، والمادة العادية، والنيوترينوات، مع تغيير معاملات الثلاثة جميعاً لمعرفة كيف يؤثر ذلك في النتيجة النهائية.
ويوضح عالم الفلك روي كوجيل، من جامعة «لايدين»: «تمت معايرة تأثير الرياح المجرية باستخدام التعلم الآلي، من خلال مقارنة تنبؤات الكثير من عمليات المحاكاة المختلفة ذات الأحجام الصغيرة نسبياً مع كتل المجرات المرصودة وتوزيع الغاز في مجموعات المجرات».
ولم يجعل الفريق بعد بيانات «فلامينغو» متاحة للجمهور، لأن حجمها يصل إلى عدة بيتابايت.
نشر البحث في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
المصدر:
- دبي - البيان
التاريخ: 01 نوفمبر 2023
ت +ت -الحجم الطبيعي
يحاول علماء الفلك العثور على إجابات حول أصل كل شيء في الكون، من خلال إجراء عمليات محاكاة حاسوبية شاملة. ويُطلق عليها عمليات محاكاة «فلامينغو» (محاكاة هيكلية كاملة مائية واسعة النطاق مع رسم خرائط السماء بالكامل لتفسير ملاحظات الجيل التالي)، التي يتم تشغيلها على كمبيوتر فائق السرعة في منشأة «ديراك» في المملكة المتحدة، وصُممت لحساب تطور جميع المكونات المعروفة للكون، وفق «ساينس ألرت».
وتحتوي أكبر محاكاة على 300 مليار جسيم تعادل كتلة المجرة الصغيرة، في حجم مكعب من الفضاء.
ويوضح عالم الفلك ماتيو شالر، من جامعة «لايدين»: «لجعل هذه المحاكاة ممكنة، قمنا بتطوير رمز جديد، سويفت، الذي يوزع العمل الحسابي بكفاءة على أكثر من 30 ألف وحدة معالجة مركزية».
ونُشرت النتائج الأولية في ثلاث ورقات بحثية: الأولى تصف الطرق، والثانية تعرض عمليات المحاكاة، والثالثة تحتوي على نتائج تصف البنية واسعة النطاق للكون في المادة المظلمة الباردة.
وعلى وجه الخصوص، سعت الورقة البحثية الثالثة إلى معالجة ما يسمى توتر سيغما 8، أو S8. ويعتمد هذا على قياس للكون يسمى الخلفية الكونية الميكروية - إشعاع خافت يملأ الكون من الحقبة التي تلت الانفجار الكبير مباشرة.
وبما أن هذا التوتر يمثل تحدياً كبيراً لنموذج المادة المظلمة الباردة للكون، الذي يجب أن يحدث فيه التكتل، يأمل الباحثون أن تتمكن «فلامينغو» من تقديم بعض الإجابات.
وحتى الآن، لم يتمكنوا من حل هذا التوتر، لكنّ لديهم شيئاً يتعلق بإجراء عمليات المحاكاة: كل من المادة العادية والنيوترينوات ضروريان للتنبؤات الدقيقة.
ويقول قائد البحث وعالم الفلك جوب شاي، من جامعة «لايدين»: «على الرغم من أن المادة المظلمة تهيمن على الجاذبية، إلا أنه لم يعد من الممكن إهمال مساهمة المادة العادية، لأن تلك المساهمة يمكن أن تكون مشابهة للانحرافات بين النماذج والملاحظات».
وأجرى الباحثون سلسلة من عمليات المحاكاة التي تتتبع تكوين بنية الكون عبر المادة المظلمة، والمادة العادية، والنيوترينوات، مع تغيير معاملات الثلاثة جميعاً لمعرفة كيف يؤثر ذلك في النتيجة النهائية.
ويوضح عالم الفلك روي كوجيل، من جامعة «لايدين»: «تمت معايرة تأثير الرياح المجرية باستخدام التعلم الآلي، من خلال مقارنة تنبؤات الكثير من عمليات المحاكاة المختلفة ذات الأحجام الصغيرة نسبياً مع كتل المجرات المرصودة وتوزيع الغاز في مجموعات المجرات».
ولم يجعل الفريق بعد بيانات «فلامينغو» متاحة للجمهور، لأن حجمها يصل إلى عدة بيتابايت.
نشر البحث في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.