Špeciálny superpočítač vrátil vedcov v čase tesne k Veľkému tresku. Čo zistili?

Udalosti odohrávajúce sa krátko po Veľkom tresku patria medzi tie najväčšie vesmírne záhady. Ľudstvo sa ich snaží vyriešiť už niečo vyše storočia, no zdá sa, akoby všetka snaha vychádzal navnivoč. Teraz však vďaka japonským vedcom a ich štúdii publikovanej v žurnále Physical Review D majú astronómovia z celého sveta eso v rukáve. O téme informoval portál BusinessInsider.

Aké udalosti nastali tesne po Veľkom tresku?

Presnejšie tím vedcov z japonského NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan) zisťoval, ako sa vesmír pred zhruba 13,8 miliardami rokov zmenil z „ničoho“ na niečo tak fascinujúce a gigantické iba v zlomku sekundy.

Reč je o kozmickej inflácii, teda extrémne rýchlej expanzii objemu raného vesmíru, ktorá sa začala v čase 10^-36, teda v okamžiku kedy sa Veľký tresk nachádzal vo fáze singularity a skončila 10^-32 sekúnd po singularite. Za ten čas sa však objem vesmíru stihol rozšíriť rádovo minimálne o faktor 10²⁶ a so svojim rozpínaním stále nekonči, hoci doba inflácie už dávno skončila. Zaujímavosťou je aj to, že podľa niektorých odborníkov počas kozmickej inflácie došlo k vzniku množstva skalárnych častíc, z ktorých bola doteraz objavená iba slávna Higgsova častica.

NASA

Ako píše web Phys, samotná inflácia mala vytvoriť primordiálne fluktuácie, ktoré ovplyvnili, ako sú galaxie vo vesmíre rozdistribuované. Inflácia je však iba jedným dielom rovnice. Svoju úlohu pri rozložení galaxií vo vesmíre zohráva aj gravitácia.

Tá ma na svedomí tzv. gravitačne riadený rast (gravitationally driven growth), ktorý astronómom komplikuje prácu a zakrýva primordiálne fluktuácie hustoty.

Primordiálne fluktuácie hustoty (primordial density fluctuations) sú zmeny hustoty v rannom vesmíre, ktoré sa považujú za akési „zárodky“ celej štruktúry vesmíru.

Jednoduchým mapovaním rozloženia galaxií teda nedokážeme určiť, aké modely fluktuácií sú správne, a aké naopak nie.

Pixabay

Pomocou superpočítača sme cestovali časom

Naše vedomosti o kozmickej inflácií sa však podarilo rozšíriť vďaka japonským vedcom a ATERUI II – najvýkonnejšiemu superpočítaču na svete riešiaceho problémy astronómie.

Konkrétne sa autorom štúdie podarilo pomocou ATERUI II vrátiť spať v čase a „vypnúť“ gravitačné pôsobenie veľkých kozmických štruktúr. Okrem toho na superpočítači vytvorili až 4000 digitálnych vesmírov a simulovali ich vývoj a rast vplyvom gravitačne riadeného rastu.

Následne vedci skontrolovali, ako sa im podarilo zrekonštruovať počiatočný stav simulovaných vesmírov a zistili, že pomocou tejto metódy dokážu správne simulovať účinky fluktuácií a gravitácie, upozornil web SundayVision.

Hlavný autor štúdie je s výsledkami nesmierne spokojný a uvádza, že na rozdiel od zaužívaných praktík si v budúcnosti vďaka tejto metóde na overovanie kozmických inflačných modelov vystačíme iba s desatinným množstvom údajov, čím prakticky skrátime čas pozorovaní a urýchlime naše výskumy.

Čierne diery z multivesmíru

Skorým vesmírom sa zaoberajú aj vedci z inštitútu Kavli, tí však svoj výskum zamerali na primordiálne čierne diery, čo sú hypotetické objekty, ktoré vznikli v rannom vesmíre ešte skôr ako došlo k vzniku hviezd a galaxií. Podľa ich teórie primordiálne čierne diery mohli vzniknúť z „detských vesmírov“ (baby universes) vytvorených počas kozmickej inflácie.

Čítajte viac z kategórie: Novinky