يك گروه بين المللي از محققان برنامه اي كامپيوتري طراحي كرده اند كه رشد و انبساط جهان را پس از انفجار بزرگ (Big Bang) شبيه سازي مي كند
كه شامل اطلاعاتي از كهكشانها ، خوشه ها و اختروش ها است . شبيه سازي هزاره ، 10 ميليارد ذرات مجازي را بكار برده و حركت آنها را در 2 ميليارد سال نوري مكعب فضائي به همانگونه كه هستي تكامل يافته ترسيم كرده است. اين فضاي شبيه سازي شده شامل 20 ميليون كهكشان مجازي است و انرژي تاريك منبسط كننده هستي ، ماده تاريك سرد cold dark matter) ) و ماده منظم ( regular matter) راشرح مي دهد .
ائتلاف سنبله یا (Virgo Constrium) يك گروه بين المللي از اختر شناسان انگلستان، ژاپن ، كانادا ، آلمان و ايالات متحده در تاريخ 2 ژوئن اولين نتايج واقعي ترين و بزرگترين شبيه سازي كه تاكنون تكامل ساختاركيهان و تشكيل كهكشانهاواختروشها راشبيه سازي ميكند منتشر كردند . اين گزارش نشان مي دهد كه چگونه چنين اطلاعات شبيه سازي شده به نقشه هاي ديداري عظيم ، ميتواند پروسه هاي فيزيكي را كه پشت پرده تكامل و ساخت كهكشانهاي حقيقي و سياه چاله هاقرار دارند آشكار كند.
در شبيه سازي هزاره ("Millennium Simulation") ازبيش از 10 ميليارد جرم براي ترسيم تكامل توزيع ذرات در فضائي سه بعدي به طول 2 ميليارد سال نوري استفاده شده است . بدين منظور از ابررايانه انجمن ماكس پلانك در گارشينگ آلمان به مدت يك ماه استفاده شد. با بكار گيري تكنيك هاي پيچيده مدل سازي در حجمي معادل 25 ترابايت ( 20 ميليون مگابايت ) اين محققان قادرند گذشته تكاملي نزديك به 20 ميليون كهكشان و سياه چاله هاي بسيار عظيمي كه بعضاً به شكل اختروش ها در قلب آنها مشاهده مي شوند بررسي نمايند .
تلسكوپهايي كه به آشكار سازهاي امواج مايكروويومجهز هستند قادراند تصاويري از زماني كه هستي فقط 400000 سال عمر داشت به دست دهند . تنها ساختار آن زمان موج هاي ضعيفي در درياي يكنواختي از ذرات و تشعشعات بودند . سپس قوه جاذبه باعث تكامل اين تشعشعات به صورت ساختارهاي با شكوهي كه امروزه مي بينيم شد . اين همان پيشرفت و تكاملي است كه شبيه سازي هزاره براي بررسي آن طراحي شده است با اهداف تواُم بررسي اين موضوع كه اين نمونه براي تكامل كيهان براستي سازگار و نامتناقض با آنچه كه ما مشاهده مي كنيم هست ، وكاوش فيزيك مختلط كه منجر به كهكشانها و سياه چاله هاي مركزي آنها شد.پيشرفت هاي اخير در علم كيهان شناسي حاكي از آن است كه 70 درصد عالم هستي شامل انرژي تاريك (dark energy) است .ميدان نيروي مرموزي كه باعث انبساط سريع روز افزون هستي مي شود . حدود يك چهارم ديگر شامل جرم تاريك سرد است، نوع جديدي از ذره ابتدائي كه هنوز نمونه اي از آن مستقيماً بر روي زمين كشف نشده است،و تنها در حدود 5 درصد هستي از ماده معمول اتمي كه ما با آن آشنا هستيم تشكيل شده كه بيشترين سهم آن هم مربوط به اتم هاي هيدروژن و هليوم است ، تمامي اين اجزا در شبيه سازي هزاره مورد استفاده قرار گرفته اند. در بخش طبيعي آنها دانشمندان اين گروه اين شبيه سازي را براي مطالعه تكامل ابتدائي سياه چاله ها بكار مي برند.
SDSS(Sloan Digital Sky Survey ) شماري از اختروش هاي بسياردرخشان و دوري را كشف كرده كه در دسته سياه چاله هائي پديدار مي شوند كه حداقل يك ميليارد برابر جرم خورشيد در زماني كه هستي كمتر از يك دهم عمر كنوني آن را داشت قرار دارند.
دكتر ولكا اسپرينگل مي گويد: (رهبر پروژه هزاره و نويسنده مقاله ) بسياري از اخترشناسان بر اين باور بودند كه تطبيق رشد تدريجي ساختار پيش بيني شده ، با تصاوير استاندارد ناممكن است . وقتي كه ما مدل سازي كهكشان و تشكيل اختروش را آزمايش كرديم فهميديم كه سياه چاله هاي حجيم اندكي در مدت زماني كوتاه به شكل كاملي ميرسند تا اطلاعاتي در مورد اين اختروش هاي نادر به ما بدهند.شبيه سازي هزاره اولين ظهور كهكشان را هنگامي ارائه ميكند كه جهان فقط چند صد ميليون سال عمر داشت ، كه امروزه آنها به حجيم ترين كهكشانهاي واقع در مراكز بزرگترين خوشه هاي كهكشان تبديل شده اند .
براي پروفسور كارلوس فرنك ( عضو انستيتو كيهانشناسي كامپيوتري دانشگاه دورهام) و رئيس بخش انگليسي اين ائتلاف ، جالب ترين جنبه نتيجه مقدماتي، اين حقيقت است كه شبيه سازي هزاره براي اولين بار ثابت كرد كه الگوهاي مشخص در مورد توزيع جرم در دوران ابتداعي و همچنين نقشه هاي مايكروويو قابل رؤيت كماكان بايد ارائه شوند و در توزيع ديداري كهكشانها بايد قابل كشف باشند . اگر بتوانيم مارپيچ هاي باريون(baryon wiggles ) را به خوبي اندازه گيري كنيم آنها الگوهاي اندازه گيري استانداردي براي تعيين ژئومتري و تاريخ انبساط هستي و در نتيجه فهم ماهيت انرژي تاريك به ما ارائه ميدهند.
پروفسور ريچارد ويد ميگويد:
اين شبيه سازي ،تصاوير متناوبي توليد ميكند كه واقعه مهمي براي فهم چگونگي شكل ابتدائي هستي ارائه مي كند . شبيه سازي هزاره نمونه درخشاني از ارتباط بين تئوري و تجربه در اخترشناسي به عنوان جديدترين مشاهدات اخترفيزيكي اشياء است كه مي تواند براي تست پيش بيني هاي تئوري مدل هاي تاريخچه هستي مورد استفاده قرار گيرد.
طبق گفته پروفسور سيمون وايت ، جالب ترين و گسترده ترين كاربردهاي شبيه سازي هزاره هنوز قابل بررسي است . فعاليت هاي ديداري جديد ، اطلاعات دقيق بي سابقه اي را در اختيار ما قرار ميدهند ، وي اشاره ميكند ، توانائي ما براي پيش بيني نتايج تئوري هاي ما در صورتي كه بخواهيم اين اطلاعات را به نحو مؤثري براي فهم اصل و ماهيت جهان بكار بريم بايد به سطح دقيقي از تطبيق برسيم. شبيه سازي هزاره ابزار منحصر بفردي است كه كارهاي زيادي ميتواند براي ما انجام دهد.بزرگترين رسالت ما در حال حاضر در دسترس قرار دادن اين توان براي اختر شناسان اقصي نقاط است تا آنها بتوانند اطلاعات مدلهاي كهكشان و شكل گيري اختروش هاي خودشان را به منظور ترجمه و تفسير وارد اين شبيه ساز كنند.
منبع : universetoday.com
نويسنده : عباس فقهي