محاكاة فلكية ضخمة تكشف تفاصيل مذهلة للكون

وكشف فريق من مختبر Argonne الوطني الأمريكي عن أكبر محاكاة حاسوبية للكون تم إنشاؤها حتى الآن، حيث تغطي مساحة هائلة تصل إلى 311296 ميغا فرسخ مكعب من الفضاء (وحدة قياس حجم تستخدم في الفلك والفيزياء الفلكية لوصف أحجام المساحات الكبيرة في الكون)، ما يسمح برؤية مجموعات ضخمة من المجرات تتجمع على مدار مليارات السنين. لكن المدهش في الأمر أن هذا المنظر لا يمثل سوى 0.001% فقط من المحاكاة بأكملها.

وتتيح هذه المحاكاة الهائلة للعلماء التحقيق في تطور الكون وفهم الدور الذي تلعبه المادة المظلمة، التي يعتقد أنها تؤثر في الكون عبر الجاذبية فقط.

ويقول قائد المشروع، الدكتور سلمان حبيب: "هناك مكونان في الكون: المادة المظلمة التي تتفاعل فقط بالجاذبية، والمادة التقليدية أو الذرية، وإذا أردنا فهم الكون بشكل كامل، نحتاج إلى محاكاة كلا العنصرين".

وفي الوقت الذي يستطيع فيه علماء الفلك النظر إلى الماضي البعيد للكون من خلال تلسكوبات قوية، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي، فإن هذه الصور توفر لنا لمحات فقط عن كيفية ظهوره في مراحل سابقة. وللحصول على صورة أشمل لتطور الكون، يحتاج العلماء إلى محاكاة هيدروديناميكية تشمل جميع القوى التي شكلت الكون، مثل الغاز الساخن وتكوين النجوم والثقوب السوداء والمجرات.

إقرأ المزيد

صورة عالية الدقة لجيمس ويب تكشف أسرار "قبعة فضائية" تبعد عنا 30 مليون سنة ضوئية

ويضيف حبيب: "هذه المحاكاة تتطلب محاكاة الجاذبية إلى جانب جميع القوى الفيزيائية الأخرى".

وتكمن الصعوبة في أن محاكاة الكون على هذا النطاق تتطلب قوة حسابية ضخمة. وفي السابق، كان علماء الفلك يتجاهلون بعض القوى والعوامل في محاكاة الكون.

لكن الآن، باستخدام حاسوب "فرونتر" العملاق في مختبر Oak Ridge الوطني، أصبح بالإمكان محاكاة الكون على هذا المقياس الهائل. ويتمتع "فرونتر" بقدرة على إجراء أكثر من كوينتيليون، أو مليار مليار، عملية حسابية في الثانية الواحدة.

وعلى الرغم من القوة الحسابية الهائلة لهذا الحاسوب، فإن العملية استغرقت أكثر من عقد من الزمان لتحسين الكود والتكنولوجيا اللازمة لإجراء محاكاة هيدروديناميكية بهذا الحجم.

وفي وقت سابق من هذا الشهر، تمكّن العلماء من استخدام 9000 عقدة حوسبية في "فرونتر" لمحاكاة الكون المتوسع الذي يمتد عبر أكثر من 31 مليار ميغا فرسخ مكعب.

وتعد هذه المحاكاة من بين أكبر الخرائط الفلكية التي أنشأتها أقوى التلسكوبات، إذ تتضمن أيضا تأثيرات المادة المظلمة التي تعد أحد أكبر الألغاز في الفيزياء الفلكية. ورغم أننا لا نستطيع ملاحظة المادة المظلمة مباشرة، فإن المحاكاة مثل هذه تتيح لنا فهم دورها في تشكيل الكون.

ولم يصدر الفريق بعد أي تحليلات بناء على هذه المحاكاة، لكن العلماء يتوقعون أن تكشف النتائج عن اكتشافات علمية مثيرة قد تغير فهمنا لطبيعة الكون.

المصدر: ديلي ميل

إقرأ المزيد

منظور جديد لحل أحد أعظم ألغاز الكون

تشير دراسة جديدة إلى أن فهم مسألة تمدد الكون قد لا يرتبط بالمجرات أو التلسكوبات فحسب، بل بالحقول المغناطيسية الدقيقة التي يحتمل أنها تشكلت في اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم.

رصد "وحش ضخم" يلتهم جزءا كبيرا من مجرته!

اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ثقبا أسود ضخما يبدو أنه وصل إلى حالة من السبات بعد أن ابتلع كمية هائلة من المادة من المجرة التي يقطنها.

علماء: انبعاثات ثقب أسود في مركز مجرة قريبة من درب التبانة تولد توهجا قويا لأشعة غاما

اكتشف علماء الفلك في أثناء عمليات الرصد الجديدة للثقب الأسود الضخم الموجود في مركز المجرة M87 دليلا على أن الحزم من المادة التي قذفها الثقب الأسود ولدت انفجارا قويا من أشعة غاما.

العثور على مجرات تعود إلى "فجر الكون"

رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي خمس مجرات، يحتمل أن تكون من بين أقدم المجرات التي عثر عليها على الإطلاق في الكون.

"السنة فيه أقصر من يوم واحد على الأرض".. اكتشاف كوكب نادر خارج النظام الشمسي

اكتشف العلماء كوكبا نادرا بحجم نبتون يدور على مقربة شديدة من نجمه المضيف، وهو الكوكب الرابع من نوعه الذي يتم اكتشافه.

مصدرها الغامض قد يكون قريبا من كوكبنا.. علماء يرصدون الأشعة الكونية الأقوى على الإطلاق

اكتشف العلماء أشعة كونية هي الأقوى والأكثر طاقة على الإطلاق، يُعتقد أنها تنتج عن مصادر غامضة قريبة نسبيا من الأرض.

اكتشاف أصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية يثير تساؤلات حول ولادة الكواكب!

اكتشف علماء من جامعة نورث كارولينا مؤخرا كوكبا خارجيا "فتيا" يثير تساؤلات حول كيفية تشكل الكواكب في الأنظمة الشمسية الجديدة.

عالم فيزياء: الموجة الضاربة الناجمة عن اصطدام المجرات لم تصل إلى الأرض

أعلن عالم الفيزياء الفلكية دميتري بيسيكالو عضو أكاديمية العلوم الروسية، أن الموجة الضاربة الناجمة عن اصدام المجرات في كوكبة الفرس الأعظم لم تصل إلى الأرض.

لأول مرة في التاريخ.. لقطة مقربة لنجم يحتضر خارج مجرة ​​درب التبانة

التقط علماء صورة مكبرة لنجم خارج مجرة درب التبانة لأول مرة. وقد تمكن الفريق من تقريب النجم العملاق الأحمر الضخم المسمى WOH G64 باستخدام مقياس التداخل التلسكوبي الكبير جدا (VLTI)