science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Big data om de evolutie van het kosmische web te modelleren

Reconstructie van het kosmische web (grijs gearceerde gebieden in het linkerpaneel) op basis van een verdeling van sterrenstelsels (in rood in het linkerpaneel) en de oerfluctuaties (rechterpaneel). Krediet:Francisco-Shu Kitaura (IAC).

Het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) heeft een internationaal team geleid dat een algoritme heeft ontwikkeld met de naam COSMIC BIRTH om grootschalige kosmische structuren te analyseren. Deze nieuwe berekeningsmethode zal de analyse mogelijk maken van de evolutie van de structuur van donkere materie vanaf het vroege heelal tot de vorming van huidige sterrenstelsels. Dit werk is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society (MNRAS).

De IAC-onderzoeker, een co-auteur van het artikel en leider van de groep van Kosmologie en Grootschalige Structuur (LSS) Francisco-Shu Kitaura legt uit dat een van de belangrijkste aspecten van dit algoritme "bestaat in het uitdrukken van de waarnemingen alsof ze in de vroege universum, wat veel van de berekeningen vereenvoudigt."

"Ons algoritme maakt gebruik van bemonsteringstechnieken die zijn ontworpen om met hoogdimensionale ruimten om te gaan, en is het product van meer dan vier jaar ontwikkeling. Daarom bedank ik de financieringsprogramma's Ramon y Cajal en Excelencia Severo Ochoa die ons in staat hebben gesteld wetenschappelijke reizen te maken die zo'n uitdaging en een risico zijn, " hij voegt toe.

"Het is fascinerend om de methoden van de klassieke mechanica te gebruiken om de grootschalige structuur van enorme kosmische volumes te reconstrueren, " zegt Mónica Hernández Sánchez, een doctoraatsstudent aan de IAC en de Universiteit van La Laguna (ULL), en eerste auteur van een ander gelinkt artikel, die heeft aangetoond dat een idee van de deeltjesfysici van 30 jaar geleden nuttig is gebleken in de huidige context.

VUDS-enquête. De rode gebieden zijn de goed bemonsterde gebieden aan de hemel. Het onderste paneel laat zien hoe deze waarnemingen zouden zijn gedaan in het primitieve heelal, vervormd door de zwaartekracht. Krediet:Metin Ata en Francisco-Shu Kitaura (IAC).

"Het was spannend om te ontdekken, met behulp van Big Data-technieken, de structuren die de vorming van clusters van melkwegstelsels omvatten die op "kosmische middag" verschijnen. Dat is het moment waarop het heelal de sterrenstelsels verlichtte met sterren, " merkt Metin Ata op, een onderzoeker aan het Kavli Institute for Physics and Mathematics of the Universe (IPMU), in Japan, en leider van de toepassing van het COSMIC BIRTH-algoritme op de combinatie van vijf studies van verre clusters in de COSMOS-velden (Cosmic Evolution Survey).

Reconstructie van de donkere materie-structuren die ten grondslag liggen aan het COSMOS-veld (Metin Ata) met de COSMIC BIRTH-code (Francisco-Shu Kitaura). Krediet:Metin Ata/Francisco-Shu Kitaura (IAC).

De auteurs hebben dit laatste werk opgedragen aan de Franse astrofysicus Olivier Le Fèver, die hebben deelgenomen aan het onderzoek en die helaas zijn overleden tijdens de uitvoering ervan.