Un supercalculateur revient sur l’horloge cosmique –

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  • Les astronomes ont testé une méthode de reconstruction de l’état de l’Univers primitif en l’appliquant à 4000 univers simulés à l’aide du supercalculateur ATERUI II à l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ). Ils ont constaté qu’avec de nouvelles observations, la méthode peut fixer de meilleures contraintes sur l’inflation, l’un des événements les plus énigmatiques de l’histoire de l’Univers. La méthode peut raccourcir le temps d’observation nécessaire pour distinguer les différentes théories de l’inflation.

    Juste après la création de l’Univers il y a 13,8 milliards d’années, il a soudainement augmenté de plus d’un billion, billion de fois en taille, en moins d’un billionième de billionième de microseconde; mais personne ne sait comment ni pourquoi. Cette soudaine «inflation» est l’un des mystères les plus importants de l’astronomie moderne. L’inflation aurait dû créer des fluctuations de densité primordiales qui auraient affecté la distribution de l’endroit où les galaxies se sont développées. Ainsi, cartographier la distribution des galaxies peut exclure des modèles d’inflation qui ne correspondent pas aux données observées.

    Cependant, des processus autres que l’inflation ont également un impact sur la distribution des galaxies, ce qui rend difficile de tirer des informations sur l’inflation directement à partir des observations de la structure à grande échelle de l’Univers, le réseau cosmique composé d’innombrables galaxies. En particulier, la croissance gravitationnelle de groupes de galaxies peut masquer les fluctuations de densité primordiales.

    Une équipe de recherche dirigée par Masato Shirasaki, professeur adjoint au NAOJ et à l’Institut de mathématiques statistiques, a pensé appliquer une «méthode de reconstruction» pour remonter le temps et supprimer les effets gravitationnels de la structure à grande échelle. Ils ont utilisé ATERUI II, le supercalculateur le plus rapide au monde dédié aux simulations d’astronomie, pour créer 4000 univers simulés et les faire évoluer grâce à une croissance gravitationnelle. Ils ont ensuite appliqué cette méthode pour voir dans quelle mesure elle reconstruisait l’état de départ des simulations. L’équipe a constaté que leur méthode peut corriger les effets gravitationnels et améliorer les contraintes sur les fluctuations de densité primordiales.

    «Nous avons constaté que cette méthode est très efficace», déclare Shirasaki. «En utilisant cette méthode, nous pouvons vérifier les théories de l’inflation avec environ un dixième de la quantité de données. Cette méthode peut raccourcir le temps d’observation requis dans les prochaines missions d’étude de galaxies telles que SuMIRe par le télescope Subaru de NAOJ.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Instituts nationaux des sciences naturelles. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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