Videti je verjeti? Znanstveniki ustvarjajo simulirana vesolja s temno snovjo, galaksijami, kvazi-kvazarji in psevdo-supernove, da bi bolje razumeli resnična opazovanja.
Njihov cilj je zamisliti, kako bodo nova opazovanja na Zemlji in v vesolju videla vesolje. Uporabljena naprava se je imenovala Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Projekt naj bi se začel leta 2019.
Graf prikazuje tanko rezino v katalogu lažnih galaksij. Modre in zelene pike so svetle in šibke galaksije, ki jih modelira Dark Energy Spectroscopic Instrument. Rdeče pike - galaksije, katerih svetlost presega vrednosti Sloanove digitalne nebesne raziskave
Številne ekipe oblikujejo ločene modele z različnimi predmeti, s katerimi se bo DESI srečal.
Novi modeli se osredotočajo na prejšnja opazovanja in obsežne simulacije vesolja, ki upoštevajo kompleksno fiziko in temno snov - neznano obliko snovi, ki skupaj s temno energijo zavzema 95% celotne mase in energije prostora.
Seveda obstaja celotna baza podatkov, vendar bo DESI videl novo podobo. Modelirani objekti in vesolja, ki jih ustvarijo in okrepijo močni superračunalniki, morajo upoštevati atmosferski hrup Zemlje, vremenske razmere, osvetlitev in luninske faze, ki vplivajo na opazovanja. DESI bo nameščen na 4 metrskem teleskopu v Kit Peak National Observatory (Arizona). Meril bo svetlobo iz več deset milijonov galaksij in drugih objektov s paleto 5.000 rotacijskih robotov. Robotsko polje bo kolesarilo skozi zaporedje predmetov, ki so se pojavili pred 11 milijardami let na začetku vesolja.
Animacija prikazuje skalirano predstavitev porazdelitve temne snovi v prostoru. Na podlagi modeliranja tisočletja. Razširja se od več milijard parsec na manj kot 10.000 parsecov
Svetloba, ki jo ujame DESI, bo zagotovila natančne meritve, ki bodo pomagale obnoviti evolucijo vesolja in izvedele več informacij o temni energiji. Slednje je še posebej pomembno, ker je ona odgovorna za prostorsko širitev.
Ena od simulacij je tisočletje XXL, ustvarjeno v Nemčiji. Za oblikovanje uporabljenih 12.000 računalniških jeder, kar pomeni 300 let delovanja računalnika. Razporeditev galaksije se je osredotočila na isti del neba, ki bi ga DESI raziskal. Katalog prikazuje, kako se rdeči premik sčasoma spreminja in bo prikazan v DESI.
Zaradi kozmične ekspanzije so oddaljeni predmeti bolj rdeči in šibkejši. Vendar pa prejšnji katalogi niso upoštevali sprememb v rdečem premiku.
Predvidena porazdelitev galaksij v simulaciji tisočletja-XXL. Vsako galaksijo predstavlja krogla, katere intenzivnost in velikost sta povezani s pričakovano skupno maso v zvezdah in velikostjo diska s hladnim plinom. Ekipa je uporabila metodo »porazdelitve delovne aktivnosti«, da bi modelirala povprečno število galaksij in njihovo svetlost na podlagi Millennium-XXL. V modelih temne snovi so nastali halosi, ki obdajajo galaksije.
Galaksije v katalogu so poenostavljene na raven svetlosti, ker bodo prikazane v enem od valovnih dolžin, ki jih skenira DESI. Katalog je namenjen tudi posnemanju galaktičnih tipov. Ločene simulacije bodo upoštevale temnejše pogoje gledanja.
Vendar se ekipa DESI ne bo ustavila. Tudi po začetku programa bodo še naprej prilagajali in izboljševali model.
Tukaj je nekaj ciljev za observatorij DESI, pa tudi prekrivne slike, ki prikazujejo lažne spektre in svetlobne podpise.
Strokovnjaki ne pozabljajo, da vera v simulacijo ne bo prinesla zanesljive vizije vesolja. Zato je treba z natančnostjo preveriti vse v resnici. Na primer, posebej težko je modelirati kvazarje. Vendar pa znanstveniki vztrajajo, da potrebujemo kataloge z najbolj realističnimi postavitvami objektov, da bi izboljšali natančnost merjenja pravega vesolja.
