Да видиш ли е да вярваш? Учените създават симулирани вселени, пълни с тъмна тъмна материя, галактики, квазиквазари и псевдо-супернови, за да разберат по-добре реалните наблюдения.
Тяхната цел е да си представят как новите наблюдения върху Земята и космическите изследвания ще видят Вселената. Използваният апарат се нарича Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Предвижда се проектът да започне през 2019 г.
Графиката показва тънък срез в каталога на фалшивите галактики. Сините и зелените точки са ярки и слаби галактики, моделирани от Dark Energy Spectroscopic Instrument. Червени точки - галактики, чиято яркост надвишава стойностите на цифровото небесно изследване на Слоун
Няколко отбора формират отделни модели, изпълнени с различни обекти, с които DESI ще се сблъска.
Новите модели се фокусират върху предишни наблюдения и широкомащабни симулации на вселената, които отчитат сложната физика, както и тъмната материя - непозната форма на материята, която заедно с тъмната енергия заема 95% от общата маса и енергия на пространството.
Разбира се, има цяла база данни, но DESI ще види ново изображение. Моделираните обекти и вселени, създадени и подсилени от мощни суперкомпютри, трябва да вземат под внимание атмосферния шум на Земята, както и метеорологичните условия, осветлението и лунните фази, засягащи наблюденията. DESI ще бъде инсталиран на 4-метров телескоп в Kit Peak National Observatory (Аризона). Той ще измерва светлината от десетки милиони галактики и други обекти с редица от 5000 въртящи се роботи. Роботизираният масив ще премине през последователност от обекти, гледащи преди 11 милиарда години в началото на Вселената.
Анимацията демонстрира мащабно представяне на разпределението на тъмната материя в пространството. Въз основа на моделирането на хилядолетието. Простира се от скали от няколко милиарда парсека до по-малко от 10 000 парсека
Светлината, уловена от DESI, ще осигури точни измервания, които ще помогнат за възстановяването на еволюцията на Вселената и ще научат повече информация за тъмната енергия. Последното е особено важно, защото именно тя е отговорна за пространственото разширяване.
Една от симулациите е създаденото в Германия Милениум XXL. За формирането на 12000 компютърни ядра, което се равнява на 300 години работа на компютъра. Оформлението на галактиката се съсредоточи върху същата част от небето, която DESI ще проучи. Каталогът показва как червеното преместване се променя във времето и ще се показва в DESI.
Благодарение на космическото разширение, отдалечените обекти изглеждат по-червени и по-слаби. Въпреки това, по-ранни каталози не взеха предвид промените в червеното преместване.
Предсказано разпределение на галактиките в симулацията на хилядолетието-XXL. Всяка галактика е представена от сфера, чиято интензивност и размер са свързани с очакваната обща маса в звездите и размера на диска с хладен газ. Екипът използва метода “разпределение на заетостта на ореолите”, за да моделира средния брой галактики и тяхната яркост въз основа на Millennium-XXL. В моделите на тъмната материя се създават ореоли, обгръщащи галактиките.
Галактиките в каталога са опростени до нивото на яркост, тъй като те ще бъдат показани в един от диапазоните на дължината на вълната, сканиран от DESI. Каталогът на оформлението също е предназначен да имитира галактически типове. Отделните симулации ще вземат предвид по-тъмните условия на гледане.
Но екипът на DESI няма да спре дотук. Дори и след стартирането на програмата, те ще продължат да се адаптират и подобряват модела.
Ето някои цели за обсерваторията на DESI, както и изображения с наслагване, показващи макетни спектри и светлинни подписи.
Експертите не забравят, че вярата в симулацията няма да донесе надеждна визия за вселената. Следователно е необходимо да се провери всичко в действителност с особена точност. Например, особено трудно е да се моделират квазари. Но учените настояват, че се нуждаем от каталози с най-реалистични оформления на обекти, за да подобрим точността на измерване на реалната Вселена.
