Et näha on uskuda? Teadlased loovad reaalsete tähelepanekute paremaks mõistmiseks simuleeritud universumeid, millel on pilk tumedad ained, galaktikad, kvaas-kvasaarid ja pseudo-supernoov.
Nende eesmärk on ette kujutada, kuidas uued vaatlused Maa ja kosmoseuuringute kohta näevad Universumit. Kasutatud seadet nimetati Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Projekt on kavandatud algama 2019. aastal.
Graafil on vale galaktikate kataloogis õhuke viil. Sinised ja rohelised täpid on heledad ja nõrgad galaktikad, mis on modelleeritud tumeda energia spektroskoopilise instrumendiga. Punased täpid - galaktikad, mille heledus ületab Sloani digitaalse taevaliku uuringu väärtusi
Mitmed meeskonnad moodustavad eraldi mudeleid, mis on täidetud erinevate objektidega, millega DESI kokku puutub.
Uued mudelid keskenduvad varasematele tähelepanekutele ja ulatuslikele universumi simulatsioonidele, mis võtavad arvesse nii keerulist füüsikat kui ka tumedat ainet - tundmatu materjali vormi, mis koos tumeda energiaga moodustab 95% kogu ruumi massist ja energiast.
Loomulikult on olemas kogu andmebaas, kuid DESI näeb uut pilti. Modelleeritud objektid ja universumid, mis on loodud ja täiustatud võimsate superarvutite poolt, peaksid võtma arvesse Maa atmosfääri müra, samuti ilmastikutingimusi, valgustust ja vaatlusi mõjutavaid kuufaase. DESI paigaldatakse 4-meetrilisele teleskoopile Kit Peaki riiklikus vaatluskeskuses (Arizona). See mõõdab kümnete miljonite galaktikate ja teiste objektide valgust, mis sisaldavad 5000 pöörlevat robotit. Robootiline massiiv liigub läbi objektide jada, vaadates kuni 11 miljardit aastat tagasi universumi alguses.
Animatsioon demonstreerib pimeda materjali jaotuse ruumilisel skaalal. Tuginedes aastatuhande modelleerimisele. Laieneb mitme miljardi parseki kaalust alla 10 000 parseki
DESI poolt püütud valgus annab täpseid mõõtmisi, mis aitavad taastada Universumi evolutsiooni ja saada rohkem teavet tumeda energia kohta. Viimane on eriti oluline, sest tema vastutab ruumilise laienemise eest.
Üheks simulatsiooniks on Saksamaal loodud Millennium XXL. Kasutatavate 12 000 arvutitüve moodustamiseks, mis võrdub 300-aastase arvutitööga. Galaktika paigutus keskendus samale taevaosale, mida DESI uuriks. Kataloog näitab, kuidas punane nihkumine aja jooksul muutub ja kuvatakse DESI-s.
Kosmilise laienemise tõttu näevad kaugemad objektid punasemaid ja nõrgemaid. Varasemates kataloogides ei võetud arvesse punase nihke muutusi.
Galaktikate prognoositud jaotus aastatuhande-XXL simulatsioonis. Iga galaktikat esindab sfäär, mille intensiivsus ja suurus on seotud tähtede kogumassiga ja ketta suurusega jahe gaasiga. Meeskond kasutas “halo tööhõive jaotamise” meetodit, et modelleerida Millennium-XXL-i põhjal saadud galaktika keskmist arvu ja nende heledust. Pimedas mudelis luuakse halo, ümbritsevad galaktikad.
Kataloogis olevad galaktikad on heleduse tasemele lihtsustatud, kuna need kuvatakse ühes DESI poolt skaneeritud lainepikkuse vahemikest. Paigutus kataloogi eesmärk on ka imiteerida galaktika tüüpe. Eraldi simulatsioonid võtavad arvesse tumedamaid vaatamistingimusi.
Kuid DESI meeskond ei lõpe seal. Isegi pärast programmi käivitamist jätkavad nad mudeli kohandamist ja täiustamist.
Siin on mõned eesmärgid DESI vaatluskeskusele, samuti ülekatte kujutised, mis näitavad mõnda spektrit ja valgusallkirju.
Eksperdid ei unusta, et usaldus simuleerimisse ei too kaasa universumi usaldusväärset nägemust. Seetõttu on vaja kõike tegelikult täpselt kontrollida. Näiteks on eriti raske kvaasareid modelleerida. Kuid teadlased nõuavad, et vajame katalooge koos kõige realistlikumate objektide paigutustega, et tõelise universumi mõõtetäpsust parandada.
