Μία από τις κορυφαίες θεωρίες για το πώς το σύμπαν εξελίχθηκε μετά το Big Bang είναι το Cold Dark Matter Theory (CDM). Αυτή η θεωρία προτείνει η ψυχρή σκοτεινή ύλη να κινείται αργά στο πρώιμο σύμπαν, επιτρέποντας στην ύλη να συσσωρεύεται μαζί για να σχηματίσει τις συστάδες γαλαξιών που βλέπουμε, αντί της ύλης να κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το σύμπαν. Χρησιμοποιώντας τις ιδιότητες της θεωρίας CDM, οι αστρονόμοι πραγματοποίησαν πρόσφατα ένα εντατικό πρόγραμμα υπολογιστή χρησιμοποιώντας έναν από τους πιο ισχυρούς υπερυπολογιστές στον κόσμο για να προσομοιώσουν το φωτοστέφανο της σκοτεινής ύλης που περιβάλλει τον γαλαξία μας. Η προσομοίωση αποκάλυψε πυκνές συστάδες και ρεύματα της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης που κρύβονται μέσα στον γαλαξία μας, συμπεριλαμβανομένης της περιοχής του ηλιακού μας συστήματος.
"Σε προηγούμενες προσομοιώσεις, αυτή η περιοχή βγήκε ομαλή, αλλά τώρα έχουμε αρκετές λεπτομέρειες για να δούμε συσσωματώματα σκοτεινής ύλης", δήλωσε ο Piero Madau, καθηγητής αστρονομίας και αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz.
Αυτή η προσομοίωση, που περιγράφεται λεπτομερώς σε ένα άρθρο στο περιοδικό Φύση, μπορεί να βοηθήσει μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν τι είναι η σκοτεινή ύλη. Μέχρι στιγμής, έχει ανιχνευθεί μόνο μέσω των βαρυτικών επιδράσεων στα αστέρια και τους γαλαξίες. Ένα άλλο μέρος της θεωρίας του CDM λέει ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από αδύναμα αλληλεπιδρώντας ογκώδη σωματίδια (WIMPs), τα οποία μπορούν να εξολοθρεύσουν το ένα το άλλο και να εκπέμπουν ακτίνες γάμμα όταν συγκρούονται. Οι ακτίνες γάμμα από τον αφανισμό της σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να ανιχνευθούν από το διαστημικό τηλεσκόπιο μεγάλης περιοχής ακτίνων γάμμα (GLAST).
«Αυτό είναι που κάνει αυτό το συναρπαστικό», είπε ο Μαντάου. "Μερικές από αυτές τις συστάδες είναι τόσο πυκνές που θα εκπέμπουν πολλές ακτίνες γάμμα εάν υπάρχει αφανισμός σκοτεινής ύλης και μπορεί εύκολα να εντοπιστεί από το GLAST."
Εάν ναι, θα ήταν η πρώτη άμεση ανίχνευση του WIMPS.
Αν και η φύση της σκοτεινής ύλης παραμένει ένα μυστήριο, φαίνεται να αντιπροσωπεύει περίπου το 82 τοις εκατό της ύλης στο σύμπαν. Οι συσσωματώσεις της σκοτεινής ύλης δημιούργησαν ένα «φρεάτιο βαρύτητας» που προσελκύει τη συνηθισμένη ύλη, δημιουργώντας γαλαξίες στα κέντρα των φωτοστέφανων της σκοτεινής ύλης.
Χρησιμοποιώντας τον υπερ-υπολογιστή Jaguar στο Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge, η προσομοίωση χρειάστηκε περίπου ένα μήνα για να τρέξει και προσομοιώθηκε η διανομή της σκοτεινής ύλης από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια - από την εποχή του Big Bang μέχρι την τρέχουσα εποχή. Με υπολογισμούς παράλληλα σε 3.000 επεξεργαστές, οι υπολογισμοί χρησιμοποίησαν περίπου 1,1 εκατομμύρια επεξεργαστές-ώρες.
Πηγή: PhysOrg
