آلة الكون

الموسوعة الحرة

آلة الكون (المعروفة أيضًا باسم آلة الكون ) هي مشروع يُجري محاكاة حاسوبية فائقة لفيزياء الفلك لنماذج مختلفة من الأكوان المحتملة ، أنشأها عالم الفلك بيتر بهروزي وفريقه البحثي في ​​مرصد ستيوارد وجامعة أريزونا . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] يُمكن محاكاة العديد من الأكوان ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة بهدف فهم نشأة كوننا وتطوره. يتمثل أحد الأهداف الرئيسية في فهم دور المادة المظلمة في تطور الكون بشكل أفضل. [ 4 ] [ 6 ] يقول بهروزي: "باستخدام الحاسوب، يُمكننا إنشاء العديد من الأكوان المختلفة ومقارنتها بالكون الحقيقي، مما يسمح لنا باستنتاج القواعد التي أدت إلى الكون الذي نراه." [ 1 ]

إلى جانب الباحث الرئيسي بهروزي، يضم فريق البحث كلاً من عالم الفلك تشارلي كونروي من جامعة هارفارد ، والفيزيائي أندرو هيرين من مختبر أرغون الوطني ، والفيزيائية ريسا ويكسلر من جامعة ستانفورد . ويُقدم الدعم المالي للمشروع من قِبل وكالة ناسا ، والمؤسسة الوطنية للعلوم ، ومعهد ميونخ للفيزياء الفلكية وفيزياء الجسيمات. [ 1 ]

وصف

إلى جانب استخدام أجهزة الكمبيوتر والموارد ذات الصلة في مركز أبحاث ناسا أميس ومركز لايبنيز للحوسبة في غارشينغ بألمانيا ، استخدم فريق البحث مجموعة الحوسبة عالية الأداء في جامعة أريزونا . وقد عالج ألفا معالج البيانات في وقت واحد على مدار ثلاثة أسابيع. وبهذه الطريقة، أنتج فريق البحث أكثر من 8 ملايين كون، وما لا يقل عن9.6 × 10¹³ مجرة. [ 3 ] [ 5 ] أنتج برنامج UniverseMachine باستمرار ملايين الأكوان المحاكاة، يحتوي كل منها على 12 مليون مجرة، وسُمح لكل منها بالتطور من 400 مليون سنة بعد الانفجار العظيم وحتى يومنا هذا. [ 1 ] [ 4 ]

بحسب عضو الفريق ويكسلر، "إنّ الأمر الرائع حقًا في هذه الدراسة هو قدرتنا على استخدام جميع البيانات المتوفرة لدينا حول تطور المجرات - أعداد المجرات ، وعدد النجوم فيها، وكيفية تكوّن هذه النجوم - ودمجها معًا لتكوين صورة شاملة لآخر 13 مليار سنة من عمر الكون." [ 4 ] وأضاف ويكسلر: "بالنسبة لي، الأمر الأكثر إثارة هو أن لدينا الآن نموذجًا يمكّننا من البدء في طرح كل هذه الأسئلة ضمن إطار عمل فعّال [...] لدينا نموذج منخفض التكلفة الحسابية، بحيث يمكننا حساب الكون بأكمله في غضون ثانية واحدة تقريبًا. وبالتالي، يمكننا تكرار ذلك ملايين المرات واستكشاف جميع نطاقات المعلمات." [ 4 ]

نتائج

شعار آلة الكون

تشير إحدى نتائج الدراسة إلى أن كثافة المادة المظلمة في الكون المبكر لا يبدو أنها تؤثر سلبًا على معدلات تكوين النجوم ، كما كان يُعتقد في البداية. ووفقًا للدراسات، كانت المجرات ذات الحجم المحدد أكثر عرضة لتكوين النجوم لفترة أطول وبمعدل مرتفع. [ 6 ] ويتوقع الباحثون توسيع أهداف المشروع لتشمل عدد مرات موت النجوم في المستعرات العظمى ، وكيف يمكن أن تؤثر المادة المظلمة على شكل المجرات [ 6 ] ، وفي نهاية المطاف، من خلال اكتساب رؤى كونية عامة أفضل، كيفية نشأة الحياة . [ 5 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 ستولت، دانيال (9 أغسطس 2019). "آلة الكون الافتراضي تُلقي الضوء على تطور المجرات - من خلال إنشاء ملايين الأكوان الافتراضية ومقارنتها بملاحظات المجرات الفعلية، توصل فريق بحثي بقيادة جامعة أريزونا إلى اكتشافات تُقدم نهجًا جديدًا وفعالًا لدراسة تكوين المجرات" . جامعة أريزونا . تاريخ الاسترجاع: 22 أغسطس 2019 .
  2. ↑ بهروزي، بيتر؛ وآخرون . (3 سبتمبر 2019). "آلة الكون: العلاقة بين نمو المجرات وتكوين هالة المادة المظلمة من z = 0-10" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 488 (3): 3143-3194 . arXiv : 1806.07893 . Bibcode : 2019MNRAS.488.3143B . doi : 10.1093/mnras/ stz1182 . S2CID 119385275 .  
  3. ١ ٢ جامعة أريزونا (٩ أغسطس ٢٠١٩). "آلة كونية افتراضية تُلقي الضوء على تطور المجرات" . يوريك أليرت! . تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٢ أغسطس ٢٠١٩ .
  4. 1 2 3 4 5 تشايلدرز، تيم (22 أغسطس 2019). "علماء الفلك يُنشئون 8 ملايين كون وليد داخل جهاز كمبيوتر ويراقبون نموها. إليكم ما تعلموه. - ماذا يمكن أن تخبرنا محاكاة 8 ملايين كون عن تاريخ كوننا؟" . لايف ساينس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أغسطس 2019 .
  5. 1 2 3 ليا، روبرت (10 أغسطس 2019). "دراسة تطور المجرات بواسطة 'آلة الكون': لجأ الباحثون إلى حاسوب عملاق ضخم - يُطلق عليه اسم 'آلة الكون' - لنمذجة تكوين النجوم والمجرات. وفي هذه العملية، أنشأوا ما يقارب 8 ملايين 'كون افتراضي' تضم حوالي 10¹⁴ مجرة" . ميديوم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أغسطس 2019 .
  6. 1 2 3 4 ويتمان، رايان (23 أغسطس 2019). "علماء يستخدمون برنامج 'UniverseMachine' لمحاكاة 8 ملايين كون" . إكستريم تك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أغسطس 2019 .
  7. ↑ ربيع، بسنت (14 أغسطس 2019). "علماء يُنشئون ملايين الأكوان الافتراضية لفهم التاريخ الكوني - أنشأ العلماء ملايين النسخ من الأكوان على حاسوب فائق" . Space.com . تاريخ الاسترجاع: 24 أغسطس 2019 .