Los científicos de UCL y CEFCA han desarrollado un método rápido para crear universos virtuales precisos para ayudar a comprender los efectos de la materia oscura y la energía oscura. Estas sustancias, que representan el 95% de nuestro universo, tienen profundos efectos en el nacimiento y la vida degalaxias y estrellas y, sin embargo, casi nada se sabe sobre su naturaleza física.
El nuevo enfoque, publicado hoy en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society y financiado por la Royal Society, es veinticinco veces más rápido que los métodos actuales, pero es igual de preciso, lo que permite a los científicos una mayor potencia de la computadora para centrarse en comprender por qué el universo se está acelerando y las galaxias se colocan donde están.
"Para descubrir la naturaleza de la energía oscura y el origen de nuestro universo acelerador de 14 mil millones de años, tenemos que comparar los resultados de grandes estudios con modelos computacionales del universo", explicó el Dr. Andrew Pontzen, Física y Astronomía de UCL.
"Nuevas empresas emocionantes, incluyendo el Gran Telescopio de Encuesta Sinóptica y la Encuesta de Física del Universo Acelerador de Javalambre, están en el horizonte, y queremos estar listos para hacer el mejor trabajo posible de comprenderlas", agregó el autor conjunto Dr. RaulAngulo, CEFCA, España.
El Dr. Pontzen continuó: "Pero cada simulación por computadora que ejecutamos da una respuesta ligeramente diferente. Terminamos necesitando un promedio de cientos de simulaciones para obtener una predicción del" estándar de oro ". Hemos demostrado que es posible lograr lo mismoLa precisión del modelo mediante el uso de solo dos universos virtuales cuidadosamente construidos, por lo que un proceso que llevaría semanas en una computadora súper rápida, ahora se puede hacer en un día ".
Los científicos dicen que su método acelerará la investigación de las fuerzas invisibles en el universo al permitir que muchos universos modelo se desarrollen rápidamente para probar versiones alternativas de energía oscura y materia oscura.
"Nuestro método permite a los cosmólogos realizar experimentos más creativos que antes no eran factibles debido a la gran cantidad de tiempo de computadora necesaria. Por ejemplo, los científicos ahora pueden generar muchos modelos diferentes de energía oscura para encontrar el que mejor expliquedatos de la encuesta mundial. También podríamos utilizar este enfoque para ver cómo se ven y se ajustan las galaxias individuales dentro de la estructura general del universo al pasar el tiempo libre calculando los universos virtuales con mucho mayor detalle ", dijo el Dr. Pontzen.
El nuevo método elimina las mayores incertidumbres en el universo modelo comparando sus propiedades con una versión 'invertida'. En el universo modelo invertido, las galaxias son reemplazadas por vacíos vacíos, y los vacíos vacíos del espacio con galaxias. Los científicos probaron estoenfoque después de notar una simetría matemática que une las dos imágenes aparentemente diferentes.
Cuando compararon la salida de los universos emparejados con la del método estándar de oro, que promedia 300 universos virtuales para eliminar incertidumbres, encontraron que los resultados eran muy similares. El nuevo enfoque mostró menos del 1% de desviación delestándar de oro, lo que sugiere que el nuevo enfoque hace predicciones que son lo suficientemente precisas como para usar en los próximos experimentos.
"Además del proceso de reversión, también ajustamos las ondas del universo primitivo a valores cuidadosamente elegidos, para eliminar aún más las imprecisiones", agregó el Dr. Angulo.
El equipo ahora planea usar el nuevo método para investigar cómo las diferentes formas de energía oscura afectan la distribución de galaxias a través del universo ". Debido a que podemos obtener una predicción más precisa en un solo disparo, no necesitamos gastar tantomucho tiempo de computadora en ideas existentes y, en cambio, puede investigar una gama mucho más amplia de posibilidades de lo que realmente podría hacerse esta extraña energía oscura ", dijo el Dr. Pontzen.
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Materiales proporcionado por University College London . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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