یکی از بزرگترین سوال بشریت این است که بیگ بنگ چگونه رخ داده است. تحقیقات جدید توانسته ابعاد جدیدی از این واقعه تاریخی را به تصویر بکشد.
یک شبیهسازی جدید، چند ثانیه اول پس از انفجار بزرگ (بیگ بنگ) را نقشهبرداری میکند و بر چیزی تمرکز دارد که دانشمندان آن را محیط بین کهکشانی یا گاز و غبار بین کهکشانها مینامند.
در جریان این تحقیق، تیمی به رهبری محققان موسسه اخترفیزیک جزایر قناری (IAC) از سیستم یادگیری ماشینی استفاده کردند، نوعی الگوریتم که در آن یک ابرکامپیوتر برای تشخیص الگوها آموزش داده میشود تا 100000 ساعت محاسبات را تکمیل کند. الگوریتم این پروژه Hydro-BAM نام دارد.
نمایندگان IAC در بیانیه ای که در ماه 20 می منتشر شده بود، اعلام کردند که این عملیات جدید به محققان امکان میدهد تا پدیدههایی از جمله ماده تاریک، گاز پرانرژی، هیدروژن خنثی و سایر مواد کیهانی را که برای درک ساختار جهان ما ضروری هستند، ترسیم و چارت کنند.
آنها افزودند:«این تحقیق همچنین امکان باز آفرینی دقیق پدیدهای به نام «جنگلهای Lyman-alpha» را فراهم کرده است. این پدیده یک الگوی خاص از خطوط در یک طیف (نقش نور) از کهکشانها و اجرام مشابه است که زمانی ایجاد میشود که ابرهای گاز هیدروژن در مسیر خود، نورهای کهکشانی را جذب کنند.
محققان افزودند:
این «جهانهای مجازی» به عنوان بستر آزمایشی برای مطالعه کیهانشناسی عمل میکنند. با این حال، شبیهسازیها از نظر محاسباتی بسیار گران هستند و امکانات محاسباتی کنونی فقط به ما اجازه میدهد تا حجمهای کوچک کیهانی را شبیهسازی کنیم.
Hydro-BAM به گونهای طراحی شده است که شامل احتمال گیری، یادگیری ماشینی و کیهان شناسی (تاریخچه نگاری جهان) شود. محققان میگویند: «این الگوریتم امکان دستیابی به پیشبینیهای بسیار دقیق را تنها در چند دهم ثانیه فراهم کرده است.
ترسیم خطوط جذب در طیفهای کهکشانی به تیم دانشمندان اجازه داد تا درباره محل قرارگیری ابرهای گاز هیدروژن چیزهای جدیدی بیاموزند. با توجه به اینکه جهان به طور پیوسته در حال انبساط است، مکان، نمایندهای برای سنجشفاصله است. ضمنا این ابرها سرنخهایی از آنچه در محیط بین کهکشانی گاز و غبار وجود دارد، ارائه میدهند.
در سال 2018 فرانچسکو سینیگاگلیا، دانشجوی دکترا از دانشگاه La Laguna اسپانیا عنوان کرد: «این پیشرفت زمانی حاصل شد که ما فهمیدیم ارتباطات بین مقادیر گاز بین کهکشانی، ماده تاریک و هیدروژن خنثی که ما در تلاش برای مدلسازی آنها بودیم، به خوبی سازماندهی شده است».
جدیدترین مطالعه در مورد این تحقیق در ماه مارس 2022 در مجله علمی Astrophysical منتشر شد. یک مطالعه مرتبط هم در نوامبر 2021 در همان مجله منتشر شده بود که تحلیل و تفسیر شبیهسازی انجام شده میپرداخت.