Neue Simulation zeigt, wie sich das frühe Universum innerhalb von Sekunden nach dem Urknall entwickelt hat
Neue Simulationskarten in den ersten Sekunden danach die große Explosionder sich auf das konzentriert, was Wissenschaftler das galaktische Medium oder intergalaktische Gase und Staub nennen.
Ein Team unter der Leitung von Forschern des Instituts für Astrophysik auf den Kanarischen Inseln (IAC) verwendete maschinelles Lernen, eine Art Algorithmus, bei dem ein Computer darauf trainiert wird, Muster zu erkennen, um 100.000 Rechenstunden zu absolvieren. Der Algorithmus für dieses Projekt heißt Hydro-BAM.
Diese neue Arbeit ermöglichte es den Forschern, Phänomene abzubilden, einschließlich Dunkle MaterieAktiviertes Gas, neutraler Wasserstoff und andere kosmische Bestandteile, die notwendig sind, um die Struktur unseres Universums zu verstehen, sagten IAC-Vertreter am 20. Mai Aussage (Öffnet in einem neuen Tab).
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Sie fügten hinzu: „Die Forschung ermöglichte es auch, die sogenannten „Lyman Alpha“-Wälder mit hoher Auflösung zu reproduzieren. Dies ist ein bestimmtes Muster von Linien im Spektrum (Lichtsignatur) von Galaxien und ähnliche Objekte, die entstehen, wenn Wolken aus Wasserstoffgas galaktisches Licht absorbieren.
„Diese ‚virtuellen Universen‘ dienen als Versuchsumgebungen für Studien KosmologieDie Forscher fügten hinzu: „Computersimulationen sind jedoch teuer, und die aktuellen Computereinrichtungen erlauben nur dies [us] Um die kleinen kosmischen Skalen zu erforschen. „
Hydro-BAM wurde entwickelt, um Wahrscheinlichkeit, maschinelles Lernen und Kosmologie, also die Geschichte des Universums, einzubeziehen. „Dieser Algorithmus ermöglichte es, in nur wenigen zehn Sekunden hochgenaue Vorhersagen zu erhalten“, sagten die Forscher.
Das Zeichnen von Absorptionslinien in den Spektren der Galaxie ermöglichte es dem Team, ein Gefühl dafür zu bekommen, wo Wasserstoffgaswolken liegen. Angesichts dessen ist der Standort ein Proxy für die Entfernung Das Universum dehnt sich ständig aus. Wolken geben auch Hinweise darauf, was sich im intergalaktischen Medium aus Gas und Staub befindet.
„Der Durchbruch kam, als wir erkannten, dass die Verbindungen zwischen den Mengen an intergalaktischem Gas, dunkler Materie und neutralem Wasserstoff, die wir zu modellieren versuchten, hierarchisch gut organisiert sind“, sagte Francesco Cengiglia, Doktorand an der Universität von La Laguna in Spanien, IAC, Universität Padua in Italien und Hauptautor der Studie in der Erklärung.
Die jüngste Studie zu der Forschung wurde im März in veröffentlicht Astrophysikalische ZeitschriftEine entsprechende Studie wurde in veröffentlicht das gleiche Magazin Im November 2021.
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