Zien is geloven? Wetenschappers maken gesimuleerde universums compleet met nep-donkere materie, sterrenstelsels, quasi-quasars en pseudo-supernova's om echte waarnemingen beter te begrijpen.
Hun doel is om zich voor te stellen hoe nieuwe waarnemingen op aarde en ruimteonderzoek het universum zullen zien. Het gebruikte apparaat werd Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) genoemd. Het project is gepland om te beginnen in 2019.
De grafiek toont een dunne plak in de catalogus van valse sterrenstelsels. Blauwe en groene stippen zijn heldere en zwakke sterrenstelsels gemodelleerd door het Dark Energy Spectroscopic Instrument. Rode stippen - sterrenstelsels waarvan de helderheid de waarden van de Sloan digitale sterrenquête overschrijdt
Verschillende teams vormen afzonderlijke modellen gevuld met verschillende objecten die DESI tegenkomt.
Nieuwe modellen richten zich op eerdere observaties en grootschalige universum-simulaties die rekening houden met complexe fysica, evenals donkere materie - een onbekende vorm van materie, die samen met donkere energie 95% van de totale massa en energie van de ruimte inneemt.
Natuurlijk is er een hele database, maar DESI ziet een nieuwe afbeelding. Gemodelleerde objecten en universums, gemaakt en verbeterd door krachtige supercomputers, moeten rekening houden met de atmosferische geluiden van de aarde, evenals weersomstandigheden, belichting en maanfasen die van invloed zijn op observaties. DESI zal worden geïnstalleerd op een 4-meter telescoop in Kit Peak National Observatory (Arizona). Het meet licht van tientallen miljoenen melkwegstelsels en andere objecten met een reeks van 5.000 roterende robots. De robotarray doorloopt een reeks objecten en kijkt tot 11 miljard jaar geleden aan het begin van het universum.
De animatie toont een geschaalde voorstelling van de verdeling van donkere materie in de ruimte. Gebaseerd op Millennium Modeling. Verlengt van de schaal van enkele miljarden parsecs naar minder dan 10.000 parsecs
Het licht dat door DESI wordt vastgelegd, biedt nauwkeurige metingen die de evolutie van het universum helpen herstellen en meer informatie over donkere energie leren. Dit laatste is vooral belangrijk, omdat zij het is die verantwoordelijk is voor de ruimtelijke expansie.
Een van de simulaties is de Millennium XXL gemaakt in Duitsland. Voor de vorming van gebruikte 12.000 computercores, wat overeenkomt met 300 jaar computergebruik. De lay-out van de melkweg concentreerde zich op hetzelfde deel van de hemel dat DESI zou onderzoeken. De catalogus laat zien hoe de roodverschuiving in de loop van de tijd verandert en wordt weergegeven in DESI.
Vanwege kosmische uitzetting lijken verre objecten roder en roder. Eerdere catalogi hielden echter geen rekening met veranderingen in roodverschuiving.
Voorspelde verdeling van sterrenstelsels in de Millennium-XXL-simulatie. Elk sterrenstelsel wordt weergegeven door een bol waarvan de intensiteit en grootte gerelateerd zijn aan de verwachte totale massa in de sterren en de grootte van de schijf met een koel gas. Het team gebruikte de "Halo Employment Distribution" -methode om het gemiddelde aantal sterrenstelsels en hun helderheid te modelleren op basis van Millennium-XXL. In donkere materiemodellen worden halo's gecreëerd die sterrenstelsels omhullen.
De sterrenstelsels in de catalogus zijn vereenvoudigd tot het helderheidsniveau, omdat ze worden weergegeven in een van de golflengten die worden gescand door DESI. De lay-outcatalogus is ook bedoeld om galactische typen na te bootsen. Bij afzonderlijke simulaties wordt rekening gehouden met de donkerdere kijkomstandigheden.
Maar het DESI-team zal daar niet stoppen. Zelfs na het starten van het programma zullen ze doorgaan met het aanpassen en verbeteren van het model.
Hier zijn enkele van de doelen voor het DESI Observatorium, evenals overlay-afbeeldingen die nagebootste spectra en lichte bijschriften tonen.
Deskundigen vergeten niet dat vertrouwen in de simulatie geen betrouwbare visie van het universum oplevert. Daarom is het noodzakelijk om alles in de realiteit nauwkeurig te controleren. Het is bijvoorbeeld bijzonder moeilijk om quasars te modelleren. Maar wetenschappers dringen erop aan dat we catalogi met de meest realistische lay-outs van objecten nodig hebben om de meetnauwkeurigheid van het echte universum te verbeteren.
