नया एमआईटी सिमुलेशन ब्रह्मांड के जन्म में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रकट करता है

वास्तविकता की सहज पीढ़ी गड़बड़ है।

उदाहरण के लिए, बिग बैंग ने ब्रह्मांड की ऊर्जा और पदार्थ को एक पल में मुक्त कर दिया, फिर इसे प्रकाश की गति से सभी दिशाओं में दूर धकेल दिया क्योंकि समय के अस्तित्व के पहले नैनोसेकंड में बढ़ते ब्रह्मांड में तापमान 1,000 ट्रिलियन डिग्री सेल्सियस से अधिक हो गया था। अगले सैकड़ों मिलियन वर्ष, जिसके दौरान ब्रह्मांड इस बिंदु तक ठंडा हो गया कि क्वार्क और फोटॉन से परे कण मौजूद हो सकते हैं – जब हाइड्रोजन और हीलियम जैसे वास्तविक परमाणु दिखाई देते हैं – सितारों की कीमत पर अंधेरे युग के रूप में जाना जाता है जो अभी तक मौजूद नहीं हैं प्रकाश प्रदान करने के लिए।

आखिरकार, हालांकि, मौलिक गैसों के विशाल बादलों ने खुद को प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त रूप से दबाया, पहले के अंधेरे ब्रह्मांड को रोशन किया और एक प्रक्रिया का नेतृत्व किया यही कारण है कि ब्रह्मांड केवल हाइड्रोजन और हीलियम परमाणुओं का एक पूरा गुच्छा नहीं है। उन नए सितारों से प्रकाश कैसे गैस के आसपास के बादलों के साथ बातचीत करके आयनित प्लाज्मा बनाता है, जिससे भारी तत्व उत्पन्न होते हैं, इसकी वास्तविक प्रक्रिया पूरी तरह से समझ में नहीं आती है, लेकिन एक टीम कि इस अशांत युग के लिए उनका गणितीय मॉडल सबसे बड़ा और सबसे विस्तृत अभी तक तैयार किया गया है।

सिम्युलेटर, सम्मान में नामित भोर की देवी, 100 मिलियन क्यूबिक प्रकाश-वर्ष के क्षेत्र में गैसों, गुरुत्वाकर्षण और विकिरण के बीच परस्पर क्रिया को देखकर ब्रह्मांडीय पुनर्मिलन की अवधि का अनुकरण करती है। शोधकर्ता बिग बैंग के बाद 400,000 साल से लेकर एक अरब साल तक की सिंथेटिक टाइमलाइन को देख सकते हैं कि मॉडल के भीतर अलग-अलग चर बदलने से उत्पन्न परिणाम कैसे प्रभावित होते हैं।

एमआईटी कावली इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स एंड स्पेस रिसर्च में नासा आइंस्टीन फेलो आरोन स्मिथ ने कहा, “थेसन प्रारंभिक ब्रह्मांड के लिए एक सेतु के रूप में कार्य करता है।” . “इसका उद्देश्य आगामी अवलोकन सुविधाओं के लिए एक आदर्श नकली एनालॉग के रूप में सेवा करना है, जो ब्रह्मांड की हमारी समझ को मौलिक रूप से बदलने के लिए तैयार है।”

यह किसी भी पिछले सिमुलेशन की तुलना में अधिक परिमाण में अधिक विस्तार प्रदान करता है, एक नए एल्गोरिदम के लिए धन्यवाद जो गैस के साथ प्रकाश की बातचीत को ट्रैक करता है जो एक अलग आकाशगंगा के गठन से मेल खाता है और ब्रह्मांडीय धूल के व्यवहार को मॉडल करता है।

हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के राहुल कानन, जिन्होंने प्रोजेक्ट पर मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के साथ भागीदारी की, ने कहा एमआईटी समाचार. “इस तरह, जैसे ही वे उत्पन्न होते हैं, हम स्वचालित रूप से पुनर्आयनीकरण प्रक्रिया का पालन करते हैं।”

इस सिमुलेशन को चलाना है गार्चिंग, जर्मनी में एक सुपर कंप्यूटर। 60,000 कंप्यूटिंग कोर 30 मिलियन सीपीयू घंटे के बराबर काम करते हैं जो थेसन की जरूरत की संख्या को कम करने के लिए समानांतर में काम करते हैं। टीम ने पहले ही प्रयोग के आश्चर्यजनक परिणाम भी देखे हैं।

“थेसन ने पाया कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में प्रकाश बड़ी दूरी की यात्रा नहीं करता है,” कन्नन ने कहा। “वास्तव में, यह दूरी बहुत छोटी है, और यह केवल पुनर्आयनीकरण के अंत में बड़ी हो जाती है, कुछ सौ मिलियन वर्षों में 10 गुना बढ़ जाती है।”

यही है, पुनर्आयनीकरण अवधि के अंत में प्रकाश शोधकर्ताओं ने पहले सोचा था उससे कहीं अधिक यात्रा की है। वे यह भी ध्यान देते हैं कि आकाशगंगा का प्रकार और द्रव्यमान पुनर्आयनीकरण प्रक्रिया को प्रभावित कर सकता है, हालांकि थेसन की टीम ने यह इंगित करने के लिए जल्दी किया था कि इस परिकल्पना की पुष्टि होने से पहले वास्तविक दुनिया के अवलोकन के लिए समर्थन की आवश्यकता थी।