Stworzyli symulacje tysięcy nowych wszechświatów. Pozwolą sprawdzić jak wyglądał nasz tuż po Wielkim Wybuchu
Kosmologowie bezustannie próbują badać pierwsze chwile istnienia wszechświata. Teraz postanowili podejść do tych badań w dość nietypowy sposób, wykorzystując do tego japoński superkomputer.
Astronomowie postanowili za pomocą niezwykle wyrafinowanych metod stworzyć kilka tysięcy symulacji Wielkiego Wybuchu, a następnie obserwować ewolucję wszechświatów, które w nich powstawały. Po co? Celem nadrzędnym miało być sprawdzenie, czy jesteśmy w stanie aktualnie dowiedzieć się jak wyglądał wszechświat tuż po Wielkim Wybuchu.
Obecny wszechświat nie jest bytem całkowicie jednorodnym. Tu i ówdzie gęstość materii jest większa; w jednym miejscu wprost roi się od galaktyk, w innych dominuje istna pustka. To właśnie ta niejednorodność wskazuje, że natychmiast po Wielkim Wybuchu pojawiły się swego rodzaju fluktuacje kwantowe, przepływy energii, które już w bardzo małym wszechświecie kształtowały jego rozwój.
W ułamku sekundy – wraz ze wszechświatem - wszystkie te fluktuacje znacznie się powiększyły. Gdy wszechświat się rozszerzał, jeszcze przed chwilą punktowe zagęszczenia materii stawały się całymi rozległymi obszarami o wyższej energii. Tam, gdzie z kolei materii było mniej powstawał region pozbawiony dużych ilości materii. Jakby tego było mało, do gry od razu dołączyła grawitacja, która nakazywała rozciągniętym włóknom gęstszej materii kondensować się w jeszcze gęstsze. Po żmudnych próbach naukowcy stworzyli metodę rekonstrukcji stanu początkowego wszechświata z danych, które można zebrać obecnie. Pozostało jednak pytanie, czy takie rekonstrukcje faktycznie pozwalają odtworzyć obraz wczesnego wszechświata
Spróbujmy stworzyć wszechświat od początku, a potem odtworzyć jego historię
Za pomocą superkomputera ATERUI II kosmologowie z Japonii =stworzyli 4000 symulacji wszechświata. Każda symulacja charakteryzowała się nieco innymi fluktuacjami gęstości. Po uruchomieniu symulacji astronomowie obserwowali proces inflacji i ewolucji wszechświatów do stanu obecnego. Następnie na takich „rozwiniętych wszechświatach” zastosowali opracowaną przez siebie metodę rekonstrukcji i sprawdzili, czy doprowadzi ich ona ponownie do stanu początkowego symulacji. Okazało się, że metoda jest w stanie odtworzyć właściwe informacje o warunkach początkowych symulacji.
Teraz pozostaje zastosować ją do danych o obecnie istniejącej sieci galaktyk we wszechświecie. Dane już zostały zebrane za pomocą teleskopu pracującego w ramach przeglądu Sloan Digital Sky Survey. Przynajmniej w teorii, nowa metoda rekonstrukcji, bazując na danych o obecnym stanie wszechświata, będzie w stanie odtworzyć jego pierwsze chwile. To może przesunąć naszą wiedzę o pierwszych chwilach wszechświata choćby o drobny ułamek sekundy bliżej Wielkiego Wybuchu.
