Một sơ đồ về sự tiến hóa của vũ trụ từ lạm phát (trái) đến hiện tại (phải).
Tôi đã áp dụng nó cho 4000 vũ trụ mô phỏng bằng siêu máy tính ATERUI II tại Đài thiên văn quốc gia Nhật Bản (NAOJ).
Họ phát hiện ra rằng, cùng với những quan sát mới, phương pháp này có thể hạn chế lạm phát tốt hơn (lạm phát là sự giãn nở cực kỳ nhanh chóng theo giả thuyết của vũ trụ sơ khai ít nhất 1078 lần, gây ra bởi áp suất âm của mật độ năng lượng chân không của trường inflaton), một trong những sự kiện bí ẩn nhất trong lịch sử vũ trụ. Phương pháp này có thể giảm thời gian quan sát cần thiết để phân biệt giữa các lý thuyết khác nhau về lạm phát.
Ngay sau khi vũ trụ bắt đầu cách đây 13,8 tỷ năm, nó đột nhiên mở rộng kích thước hơn 1 nghìn tỷ nghìn tỷ lần trong vòng chưa đầy một phần nghìn tỷ phần nghìn tỷ giây, nhưng không ai biết bằng cách nào hoặc tại sao. Sự lạm phát đột ngột này là một trong những bí ẩn quan trọng nhất của thiên văn học hiện đại. Lạm phát lẽ ra phải gây ra những dao động mật độ nguyên thủy có thể ảnh hưởng đến sự phân bố của sự phát triển thiên hà. Do đó, việc xây dựng bản đồ phân bố thiên hà có thể loại trừ các mô hình lạm phát không khớp với dữ liệu quan sát được.
Tuy nhiên, các quá trình khác ngoài sự lạm phát cũng ảnh hưởng đến sự phân bố của các thiên hà, gây khó khăn cho việc thu thập thông tin về sự lạm phát trực tiếp từ các quan sát về cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ, mạng lưới vũ trụ của vô số thiên hà. Đặc biệt, sự lớn lên của các nhóm thiên hà dưới tác động của lực hấp dẫn có thể che giấu những dao động mật độ nguyên thủy.
Đọc thêm:
Một nhóm nghiên cứu do Masato Shirasaki, phó giáo sư tại NAOJ và Viện Toán học Thống kê, dẫn đầu, đã sử dụng phương pháp tái tạo để quay ngược thời gian và loại bỏ các hiệu ứng hấp dẫn trong cấu trúc quy mô lớn. Họ đã sử dụng ATERUI II, siêu máy tính nhanh nhất thế giới được thiết kế để mô phỏng thiên văn học, để tạo ra 4000 vũ trụ mô phỏng và phát triển chúng thông qua sự tăng trưởng hấp dẫn. Sau đó, họ áp dụng phương pháp này để xem nó phục hồi trạng thái ban đầu của mô phỏng tốt như thế nào. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng phương pháp của họ có thể hiệu chỉnh các hiệu ứng hấp dẫn và cải thiện các hạn chế đối với dao động mật độ nguyên thủy.
"Chúng tôi thấy phương pháp này rất hiệu quả," Shirasaki nói. "Sử dụng phương pháp này, chúng tôi có thể kiểm tra các lý thuyết về lạm phát bằng cách sử dụng khoảng / lượng dữ liệu. Phương pháp này có thể giảm thời gian quan sát cần thiết trong các nhiệm vụ khảo sát thiên hà trong tương lai như SuMIRe với kính thiên văn Subaru NAOJ."
Đọc thêm:
Bình luận