Tüm evren biçimi
Zürich Üniversitesi’nden araştırmacılar, büyük bir süper bilgisayar kullanarak tüm evren biçemini simüle ettiler. 2 trilyon dijital parçacıktan yaklaşık 25 milyar sanal galaksinin dev bir kataloğu oluşturuldu. Bu katalog, 2020 yılında kara madde ve kara enerjinin doğasını araştırma amacıyla gönderilecek olan Euclid uydusunun güvertesinde gerçekleştirilecek deneyleri kalibre etmek için kullanılıyor.
Üç yıl boyunca çalışma yapan ekip, kara maddenin dinamiklerini ve evrendeki büyük ölçekli yapıların şekillenmelerini benzeri görülmemiş bir doğruluk oranıyla tanımlayacak devrimsel bir kod geliştirerek optimize ettiler. Joachim Stadel, Douglas Potter ve Romain Teyssier’ın yakın zamanda yayınlanan çalışmalarının raporunda belirttikleri gibi bu kod (PKDGRAV3 olarak adlandırılıyor), İsviçre Ulusal İşlem Merkezi (CSCS)’nin süper bilgisayarı ‘Piz Daint’ gibi modern süper işlemci mimarilerinin işlem gücünü ve kullanılabilir hafızasını optimal olarak kullanmak için tasarlandı. Söz konusu kod bu dünya öncüsü makinede sadece 80 saatte üretildi ve iki trilyon makro partiküllük sanal bir evren oluşturuldu. Kara madde akışkanını temsil eden bu evren modelinden 25 milyar sanal gezegen kataloğu da ortaya çıkarıldı.
Kara evren kompozisyonu çalışması
Kendi çekimi altında evrime uğrayan kara maddeyi temsil detaylandıran yüksek hassasiyetli hesaplama sayesinde araştırmacılar ‘kara madde haleleri’ olarak adlandırılan maddenin küçük yoğunluklu biçimini simüle ettiler. Milky Way gibi galaksilerin bu kara madde haleleri içerisinde biçimlendiklerine inanıyoruz. Bu küçük simülasyonu oluşturmanın zorluğu, galaksileri, gözlemlenebilir evrenimizin tüm hacmi içerisinde, Milky Way’in onda biri ölçeğinde, olacak şekilde modellemekti. Bu ölçüt, Avrupa Euclid misyonunun koyduğu bir gereklilikti. Bu misyonun ana görevi, evrenin karanlık tarafını keşfetmek.
Uydunun gözlem stratejilerinin optimizasyonu
Bu yeni sanal galaksi kataloğu, uydu 2020 yılında altı yıllık veri toplama misyonuna başlamadan önce Euclid deneyinin gözlem stratejisini optimize etmemize ve farklı hata kaynaklarının minimize edilmesine yardımcı olacak. Stadel “Euclid evrenin tomografik bir haritasını çıkaracak. Böylece kozmosta 10 milyar yıllık bir evrim sürecine doğru seyahat edebileceğiz” diyor. Araştırmacılar Euclid verilerinden gizemli kara enerjinin doğası ile ilgili yeni bilgiler elde edecekler. Fakat aynı zamanda genel rölativitenin değiştirilmiş versiyonu ya da yeni bir parçacık tipi gibi standart modellerin dışında yeni fizikler keşfetmeyi de umuyorlar.
