Ahli kosmologi telah menciptakan 4.000 ilmuwan virtual untuk memecahkan misteri Big Bang
Ahli kosmologi sedang menekan untuk mundur pada momen pertama setelah Big Bang dengan mensimulasikan 4.000 salinan alam semesta pada superkomputer.
Tujuannya adalah untuk melukiskan gambaran langsung setelah Big Bang, ketika alam semesta yang teramati tiba-tiba mengembang sebesar 1 triliun kali ukurannya yang lebih kecil dalam sepersekian detik. Dengan menerapkan metode yang digunakan dalam simulasi untuk pengamatan nyata dari alam semesta saat ini, peneliti berharap mendapatkan pemahaman yang akurat tentang seperti apa periode inflasi ini.
“Kami mencoba melakukan sesuatu seperti menebak gambar bayi karena kami berasal dari gambar terbaru,” tulis pemimpin studi Masato Shiraasaki, seorang kosmolog di National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), dalam email ke Live Science.
Alam semesta yang tidak lengkap
Alam semesta saat ini menunjukkan perbedaan kepadatan, dengan beberapa petak yang kaya galaksi dan yang lainnya relatif tandus. Salah satu hipotesis yang menjanjikan untuk distribusi materi terlihat yang tidak merata ini, kata Shiraasaki, adalah bahwa pada saat Big Bang, sudah ada fluktuasi kuantum, atau perubahan acak sementara dalam energi, di alam semesta primitif kecil.
Saat alam semesta mengembang, fluktuasi ini juga meluas, dengan titik yang lebih padat meluas ke daerah dengan kepadatan lebih besar daripada daerah sekitarnya. Gaya gravitasi dapat berinteraksi dengan filamen yang memanjang ini, menyebabkan galaksi mengelompok di sepanjang panjangnya.
Tetapi interaksi gravitasi itu rumit, jadi mencoba memundurkan periode inflasi ini untuk memahami seperti apa alam semesta sebelumnya bisa jadi sangat sulit. Ahli kosmologi pada dasarnya perlu menghilangkan fluktuasi gravitasi dari persamaan.
Awal yang bersih
Para peneliti telah mengembangkan metode rekonstruksi untuk melakukan ini. Untuk melihat apakah rekonstruksi itu akurat atau tidak, mereka membutuhkan cara untuk mengujinya. Jadi mereka menggunakan superkomputer ATERUI II NAOJ untuk membuat 4.000 salinan alam semesta, semuanya dengan fluktuasi kerapatan unsur yang sedikit berbeda. Para peneliti mengizinkan alam semesta virtual ini menjalani amplifikasi virtual mereka sendiri, dan kemudian menerapkan metode rekonstruksinya, untuk melihat apakah mereka dapat mengembalikannya ke titik awal aslinya.
Hasilnya diterbitkan 4 Januari di jurnal Review fisik dItu menjanjikan.
“Kami menemukan bahwa metode rekonstruksi dapat mengurangi efek gravitasi pada distribusi galaksi yang diamati, memungkinkan kami untuk mengekstrak informasi tentang kondisi awal alam semesta kita dengan cara yang efisien,” kata Shiraasaki.
Dia menambahkan bahwa rekonstruksi telah diterapkan pada data galaksi dunia nyata sebelumnya, tetapi studi baru menunjukkan bahwa itu juga dapat beroperasi pada periode amplifikasi alam semesta. Langkah selanjutnya, kata Shiraasaki, adalah menerapkan rekonstruksi pada pengamatan sebenarnya dari jaring kosmik. Pengamatan ini telah dilakukan oleh teleskop di New Mexico sebagai bagian dari Sloan Digital Sky Survey.
Awalnya diterbitkan di Live Science