5171: Supercomputador “volta atrás no tempo” para desvendar um mistério da história do Universo

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/TECNOLOGIA

(dr) Institute of Statistical Mathematics
Diagrama esquemático da evolução do Universo desde a inflação (esquerda) até ao presente (direita)

Uma equipa de astrónomos testou um método para reconstruir o estado do Universo primitivo, aplicando-o a 4.000 universos simulados com a ajuda do supercomputador ATERUI II, do Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ).

A repentina inflação do Universo é um dos maiores mistérios da astronomia moderna. O processo deveria ter criado flutuações de densidade primordiais, que teriam, por sua vez, afectado a distribuição do desenvolvimento das galáxias. Isto significa que o mapa da distribuição das galáxias pode descartar modelos de inflação que não coincidam com os dados observados.

No entanto, há outros processos que também afectam a distribuição de galáxias. O SciTechDaily explica que, por esse motivo, é difícil analisar observações da estrutura em grande escala do Universo – a teia cósmica composta por várias ​​galáxias – e, dessa análise, extrair informações concretas sobre a inflação.

Com o novo método – uma espécie de “método de reconstrução” para recuar no tempo – a equipa de astrónomos descobriu que é possível “verificar as teorias da inflação com, aproximadamente, um décimo da quantidade de informação”.

“Este método pode reduzir o tempo necessário de observação nas próximas missões para estudar as galáxias”, explicou Masato Shirasaki, líder da equipa.

Com a ajuda do supercomputador ATERUI II, do Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), os cientistas conseguiram criar 4.000 universos simulados e desenvolvê-los através do crescimento impulsionado pela gravidade.

O portal adianta ainda que os investigadores descobriram também que este método é capaz de corrigir os efeitos gravitacionais e melhorar as restrições sobre as flutuações de densidade primordial.

(dr) Masato Shirasaki, NAOJ

No gráfico acima, os cientistas explicam todo o processo. Na imagem (1), as simulações começam a partir de uma distribuição de galáxias com base nas flutuações de densidade primordial. Depois de vários cálculos gravitacionais de muitos corpos, a imagem (2) evolui para a distribuição actual.

O método de reconstrução dos astrónomos japoneses é usado para recuar no tempo até à distribuição inicial de galáxias (3) e, por último, compara-se as distribuições de galáxias reconstruidas e as condições iniciais (4). A investigação chegou à conclusão de que as propriedades estatísticas das reconstruções são muito semelhantes às condições iniciais.

O artigo científico com as descobertas foi publicado em Janeiro na Physical Review D.

Por Liliana Malainho
20 Fevereiro, 2021