by Een nieuwe simulatie brengt de eerste paar seconden na de oerknal in kaart, met de nadruk op wat wetenschappers het intergalactische medium noemen, of het gas en stof tussen sterrenstelsels.
Een team onder leiding van onderzoekers van het Institute of Astrophysics of the Canary Islands (IAC) gebruikte machine learning, een soort algoritme waarin een computer wordt getraind om patronen te herkennen, om 100.000 uur aan berekeningen te voltooien. Het algoritme voor dit project heet Hydro-BAM.
Dit nieuwe werk stelde onderzoekers in staat om fenomenen in kaart te brengen, waaronder donkere materie, geactiveerd gas, neutrale waterstof en andere kosmische ingrediënten die essentieel zijn voor het begrijpen van de structuur van ons universum, zeiden IAC-vertegenwoordigers in een verklaring van 20 mei. (opent in nieuw tabblad).
Verwant: De geschiedenis van het heelal: Oerknal naar nu in 10 eenvoudige stappen
“Het onderzoek heeft het ook mogelijk gemaakt om met hoge precisie de zogenaamde ‘Lyman-alpha-bossen’ te reproduceren,” voegde ze eraan toe. Dat is een bepaald patroon van lijnen in een spectrum (lichtsignatuur) van sterrenstelsels en soortgelijke objecten die ontstaan wanneer wolken waterstofgas in de weg het galactische licht absorberen.
“Deze ‘virtuele universums’ dienen als proeftuinen voor de studie van de kosmologie”, voegde de onderzoekers eraan toe. “De simulaties zijn echter rekenkundig erg duur, en de huidige computerfaciliteiten laten dit alleen toe: [us] om kleine kosmische volumes te verkennen.”
Hydro-BAM is ontworpen om waarschijnlijkheid, machine learning en kosmologie te omvatten, wat de geschiedenis van het universum betekent. “Dit algoritme heeft het mogelijk gemaakt om in slechts enkele tientallen seconden zeer nauwkeurige voorspellingen te verkrijgen”, aldus de onderzoekers.
Door de absorptielijnen in de galactische spectra in kaart te brengen, kon het team leren waar de wolken waterstofgas zich bevinden. Locatie is een proxy voor afstand, aangezien het universum voortdurend uitdijt. De wolken geven ook aanwijzingen over wat er in het intergalactische medium van gas en stof zit.
“De doorbraak kwam toen we begrepen dat de verbindingen tussen de hoeveelheden intergalactisch gas, donkere materie en neutrale waterstof die we probeerden te modelleren, goed georganiseerd zijn op een hiërarchische manier”, zegt Francesco Sinigaglia, een doctoraalstudent aan de Universiteit van La Laguna in Spanje, de IAC en de Universiteit van Padua in Italië, en hoofdauteur van het onderzoek, zeiden in de verklaring.
De meest recente studie over het onderzoek werd in maart gepubliceerd in The Astrophysical Journal en een verwante studie werd in november 2021 in hetzelfde tijdschrift gepubliceerd.
Volg Elizabeth Howell op Twitter @howellspace (opent in nieuw tabblad). Volg ons op Twitter @Spacedotcom (opent in nieuw tabblad) of Facebook.
