Bagaimana alam semesta berkembang dari masa ke masa? Simulasi komputer super baru telah memberikan apa yang para saintis katakan adalah model kosmologi besar yang paling tepat dan terperinci mengenai evolusi struktur skala besar di alam semesta. Disebut sebagai simulasi Bolshoi, dan ia memberi ahli fizik dan ahli astronomi alat baru yang kuat untuk memahami misteri kosmik seperti pembentukan galaksi, bahan gelap, dan tenaga gelap.
Sekiranya simulasi betul, ini menunjukkan bahawa model kosmologi standard cukup tepat.
"Simulasi kosmologi besar ini penting untuk menafsirkan hasil pemerhatian astronomi yang sedang berlangsung dan untuk merancang tinjauan besar baru alam semesta yang diharapkan dapat membantu menentukan sifat tenaga gelap misterius," kata Anatoly Klypin, dari New Mexico State University, yang menulis kod komputer untuk simulasi, yang dijalankan di komputer super Pleiades di NASA Ames Research Center.
Simulasi mengesan evolusi struktur skala besar alam semesta, termasuk evolusi dan penyebaran halo materi gelap di mana galaksi bergabung dan berkembang. Kajian awal menunjukkan kesepakatan yang baik antara ramalan simulasi dan pemerhatian ahli astronomi.
"Dari satu segi, anda mungkin menganggap hasil awalnya sedikit membosankan, kerana pada dasarnya mereka menunjukkan bahawa model kosmologi standard kita berfungsi," kata pemimpin bersama Joel Primack, dari University of California, Santa Cruz. "Apa yang menggembirakan ialah sekarang kita mempunyai simulasi yang sangat tepat ini yang akan menjadi asas bagi banyak kajian baru yang penting dalam beberapa bulan dan tahun-tahun akan datang."
Simulasi berdasarkan data dari misi WMAP yang telah memetakan cahaya Big Bang di seluruh langit. Perbandingan ramalan Bolshoi dengan pemerhatian galaksi dari Sloan Digital Sky Survey menunjukkan persetujuan yang sangat baik, kata Primack.
Penjelasan standard untuk bagaimana alam semesta berevolusi setelah Big Bang dikenali sebagai model Lambda Cold Dark Matter, dan ia adalah asas teori untuk simulasi Bolshoi. Menurut model ini, graviti bertindak pada mulanya pada turun naik kepadatan yang sedikit sejurus selepas Big Bang untuk mengumpulkan gumpalan pertama bahan gelap. Ini tumbuh menjadi rumpun yang lebih besar dan lebih besar melalui penggabungan hierarki keturunan yang lebih kecil. Walaupun sifat materi gelap tetap menjadi misteri, ia menyumbang sekitar 82 peratus perkara di alam semesta. Akibatnya, evolusi struktur di alam semesta telah didorong oleh interaksi graviti bahan gelap. Perkara biasa yang membentuk bintang dan planet telah jatuh ke dalam "sumur graviti" yang diciptakan oleh gumpalan benda gelap, sehingga menimbulkan galaksi di pusat lingkaran cahaya.
Satu siri makalah telah dikeluarkan dari simulasi Bolshoi, termasuk satu yang melihat ciri-ciri halos perkara gelap dan satu lagi yang melihat banyaknya dan sifat galaksi yang diramalkan oleh simulasi bahan gelap Bolshoi.
