Новая компьютерная симуляция позволяет понять развитие Вселенной в первые несколько секунд после Большого взрыва, а именно в аспекте эволюции того, что ученые называют межгалактической средой – газа и пыли, заполняющих пространство между галактиками.

Команда, возглавляемая исследователями из Астрофизического института Канарских островов использовала алгоритмы машинного обучения, включающие «тренировку» компьютера на распознавание определенных структур, чтобы реализовать с их помощью программу симуляций объемом 100 000 часов машинного времени. Алгоритм, использованный в этом проекте, носит название Hydro-BAM.

Эта новая научная работа позволила исследователям изучить такие космические объекты, как темную материю, высокоэнергетический газ, нейтральный водород и другие источники, которые играют важную роль для понимания Вселенной, сообщили представители Астрофизического института Канарских островов в заявлении.

«Это исследование также сделало возможным воссоздание с высокой точностью структур, называемых «лесом Лайман-Альфа», – добавили они. Эти структуры находят в спектрах галактик и подобных им объектов, а их происхождение связано с характером поглощения света, излучаемого галактиками, облаками газообразного водорода.

«Эти «виртуальные Вселенные» служат в качестве «лабораторий» для изучения процессов космологического масштаба, – добавили исследователи. – Однако такие симуляции требуют большого количества машинного времени, и имеющиеся в настоящее время вычислительные мощности позволяют нам исследовать лишь относительно небольшие фрагменты космического пространства».

Составление карт линий поглощения в спектрах галактик позволило группе получить представление о том, где расположены облака водорода. Кроме того, авторы работы смогли получить информацию о составе газа и пыли межгалактической среды.

«Мы с удивлением для себя пришли к пониманию того, что связи между количествами газа межгалактического пространства, темной материи и нейтрального водорода, которые мы пытались воссоздать, хорошо организованы в иерархическую структуру, – сказал Франческо Синигалья (Francesco Sinigaglia), студент докторантуры Университета Ла-Лагуны, Испания, который является главным автором этого нового исследования.

Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.

Источник: Журнал "Все о космосе"