رحلة إلى بدايات الكون... محاكاة تكشف أسرار ملياري سنة من تاريخه -...

2^min

طوّر فريق دولي من الباحثين واحدة من أكثر المحاكاة العلمية تفصيلاً للكون المبكر، في خطوة تهدف إلى فهم المراحل الأولى من تطوره. وتحمل المحاكاة الجديدة اسم "Lumina"، وتعيد تشكيل كيفية مساهمة النجوم والثقوب السوداء الأولى في إحداث مرحلة إعادة التأيّن، التي غيّرت طبيعة الكون بعد الانفجار العظيم، عندما ساهم الإشعاع فوق البنفسجي في تحرير الإلكترونات من ذرات الهيدروجين، ما سمح للضوء بالانتقال عبر الفضاء بصورة أكبر.

وتتميّز "Lumina" بحجمها الهائل، إذ تغطي مساحة تزيد بأكثر من 100 مرة على المساحات التي شملتها محاكاة سابقة، وتمتد على منطقة يبلغ عرضها نحو 1.5 مليار سنة ضوئية في كل اتجاه. واستغرق إنجازها قرابة ثلاث سنوات، بالاستعانة بأكثر من 15 ألف وحدة معالجة رسومية على الحاسوب العملاق "Frontier" في مختبر أوك ريدج الوطني بولاية تينيسي الأميركية.

وتتيح هذه المحاكاة للعلماء دراسة البنية الكونية واسعة النطاق، بما فيها تجمعات المجرات، مع القدرة في الوقت نفسه على رصد تفاصيل المجرات الفردية.

وتسمح المحاكاة للباحثين باختبار النظريات المتعلقة بتطور الكون، من خلال مقارنة نتائجها بالمشاهدات التي توفرها مراصد متطورة، أبرزها تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا. كما تتيح للمرة الأولى دراسة تأثير التغيرات التي طرأت على عنصري الهيدروجين والهيليوم في الكون المبكر ضمن نموذج واحد.

ويرى العلماء أنّ أي اختلاف بين نتائج المحاكاة والمشاهدات الفعلية قد يكشف عن ظواهر فيزيائية لا تزال غير مفهومة، ويفتح المجال أمام اكتشافات جديدة.

كذلك، قد تساعد "Lumina" في فهم كيفية توزّع المادة العادية والمادة المظلمة والإشعاع وتفاعلها خلال المراحل الأولى من نشأة الكون، فضلاً عن دراسة مجرات نادرة قد لا تتمكن النماذج الأصغر حجماً من رصدها. ويأمل الباحثون أن تتكامل نتائج هذه المحاكاة مع البيانات التي توفرها التلسكوبات الحديثة، بما يسهم في بناء صورة أكثر دقةً وشمولاً عن نشأة الكون وتطوره.

المصدر