Zespół z Argonne National Laboratory, kierowany przez Nicholasa Frontiere, wykorzystał superkomputer Aurora do dwóch ogromnych symulacji kosmologicznych. W każdej z nich 13,4 bln cząstek ciemnej materii rozmieszczono w przestrzeni o szerokości 28,6 mld lat świetlnych i śledzono, jak zmienia się ich układ pod wpływem grawitacji. Obliczenia wraz ze znaczną częścią analizy danych zajęły około 4 dni.
To nie jest odtworzenie każdej gwiazdy czy galaktyki. Symulowane cząstki są matematycznymi odpowiednikami fragmentów rozkładu ciemnej materii, a z ich ruchu wyłania się kosmiczna sieć: włókna, skupiska i ogromne pustki. Badacze chcą dzięki temu szukać śladów inflacji, czyli gwałtownego rozszerzania się Wszechświata tuż po jego narodzinach. Interesują ich drobne odstępstwa od rozkładu Gaussa, zwane pierwotną niegaussowskością.
Obie symulacje opierają się na tym samym modelu i zawierają ten sam sygnał, ale mają odwrócone fazy początkowe. Dzięki temu część losowego szumu znosi się podczas wspólnej analizy. Wartość sygnału ukryto przed osobami testującymi metody jego wykrywania, żeby sprawdzić je w ślepej analizie. Wyniki mają wspierać m.in. projekt DESI i obserwatorium SPHEREx.
Zagadka inflacji nadal nie jest rozwiązana. Aurora dostarczył narzędzi, a odpowiedź musi wynikać z porównania modeli z prawdziwymi danymi.
#kosmologia #ciemnamateria
