Μία από τις επιτυχίες του μοντέλου ΛCDM του σύμπαντος είναι η ικανότητα των μοντέλων να δημιουργούν δομές με κλίμακες και διανομές παρόμοιες με αυτές που βλέπουμε στο Space Magazine. Ενώ οι προσομοιώσεις υπολογιστών μπορούν να αναδημιουργήσουν αριθμητικά σύμπαντα σε ένα κουτί, η ερμηνεία αυτών των μαθηματικών προσεγγίσεων είναι μια πρόκληση από μόνη της. Για να προσδιοριστούν τα στοιχεία του προσομοιωμένου χώρου, οι αστρονόμοι έπρεπε να αναπτύξουν εργαλεία για την αναζήτηση δομής. Τα αποτελέσματα ήταν σχεδόν 30 ανεξάρτητα προγράμματα υπολογιστών από το 1974. Κάθε υπόσχεται να αποκαλύψει τη δομή σχηματισμού στο σύμπαν βρίσκοντας περιοχές στις οποίες σχηματίζονται φωτοστέφανα της σκοτεινής ύλης. Για να δοκιμαστούν αυτοί οι αλγόριθμοι, διοργανώθηκε ένα συνέδριο στη Μαδρίτη της Ισπανίας τον Μάιο του 2010 με τίτλο "Haloes going MAD" στο οποίο 18 από αυτούς τους κωδικούς δοκιμάστηκαν για να δουν πόσο καλά συσσωρεύτηκαν.
Οι αριθμητικές προσομοιώσεις για τα σύμπαντα, όπως η περίφημη προσομοίωση της χιλιετίας ξεκινούν με τίποτα περισσότερο από «σωματίδια». Ενώ αυτά ήταν αναμφίβολα μικρά σε κοσμολογική κλίμακα, τέτοια σωματίδια αντιπροσωπεύουν σταγόνες σκοτεινής ύλης με εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες. Καθώς ο χρόνος προχωρά, επιτρέπεται να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους ακολουθώντας κανόνες που συμπίπτουν με την καλύτερη κατανόηση της φυσικής και της φύσης ενός τέτοιου θέματος. Αυτό οδηγεί σε ένα εξελισσόμενο σύμπαν από το οποίο οι αστρονόμοι πρέπει να χρησιμοποιούν τους περίπλοκους κώδικες για να εντοπίσουν τους ομίλους της σκοτεινής ύλης μέσα στις οποίες θα σχηματίζονταν γαλαξίες.
Μία από τις κύριες μεθόδους που χρησιμοποιούν αυτά τα προγράμματα είναι να αναζητήσουν μικρές υπερβολικές πυκνότητες και στη συνέχεια να αναπτύξουν ένα σφαιρικό κέλυφος γύρω από αυτό έως ότου η πυκνότητα μειωθεί σε αμελητέο παράγοντα. Στη συνέχεια, οι περισσότεροι θα κλαδέψουν τα σωματίδια εντός του όγκου που δεν είναι δεσμευμένα βαρυτικά για να βεβαιωθείτε ότι ο μηχανισμός ανίχνευσης δεν αρπάχθηκε απλώς σε μια σύντομη, παροδική συσσώρευση που θα καταρρεύσει στο χρόνο. Άλλες τεχνικές περιλαμβάνουν την αναζήτηση σε άλλους χώρους φάσης για σωματίδια με παρόμοιες ταχύτητες όλα κοντά (ένα σημάδι ότι έχουν δεσμευτεί).
Για να συγκρίνουν τον τρόπο με τον οποίο καθένας από τους αλγόριθμους προχώρησε σε δύο δοκιμές. Το πρώτο, περιλάμβανε μια σειρά από σκόπιμα φωτοστέφανα σκοτεινής ύλης με ενσωματωμένα υπο-φωτοστέφανα. Δεδομένου ότι η κατανομή σωματιδίων τοποθετήθηκε σκόπιμα, η έξοδος από τα προγράμματα πρέπει να βρει σωστά το κέντρο και το μέγεθος των φωτοστέφανων. Η δεύτερη δοκιμή ήταν μια πλήρης προσομοίωση σύμπαντος. Σε αυτό, η πραγματική διανομή δεν θα ήταν γνωστή, αλλά το τεράστιο μέγεθος θα επέτρεπε τη σύγκριση διαφορετικών προγραμμάτων στο ίδιο σύνολο δεδομένων για να δούμε πόσο παρόμοια ερμήνευαν μια κοινή πηγή.
Και στις δύο δοκιμές, όλοι οι ερευνητές είχαν γενικά καλή απόδοση. Στην πρώτη δοκιμή, υπήρξαν ορισμένες αποκλίσεις βάσει του τρόπου με τον οποίο διαφορετικά προγράμματα καθόρισαν τη θέση των φωτοστέφανων. Μερικοί το καθόρισαν ως την κορυφή στην πυκνότητα, ενώ άλλοι το καθόρισαν ως κέντρο μάζας. Κατά την αναζήτηση υπο-αλογόνου, αυτοί που χρησιμοποίησαν την προσέγγιση του διαστήματος φάσης φάνηκαν να μπορούν να ανιχνεύουν πιο αξιόπιστα μικρότερους σχηματισμούς, αλλά δεν ανίχνευσαν πάντα ποια σωματίδια στη συστάδα ήταν πραγματικά συνδεδεμένα. Για την πλήρη προσομοίωση, όλοι οι αλγόριθμοι συμφώνησαν εξαιρετικά καλά. Λόγω της φύσης της προσομοίωσης, οι μικρές κλίμακες δεν αντιπροσωπεύονταν καλά, οπότε η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο κάθε ένας ανιχνεύει αυτές τις δομές ήταν περιορισμένος.
Ο συνδυασμός αυτών των δοκιμών δεν ευνόησε έναν συγκεκριμένο αλγόριθμο ή μέθοδο σε σχέση με οποιονδήποτε άλλο. Αποκάλυψε ότι ο καθένας λειτουργεί γενικά καλά το ένα στο άλλο. Η ικανότητα τόσων πολλών ανεξάρτητων κωδικών, με ανεξάρτητες μεθόδους σημαίνει ότι τα ευρήματα είναι εξαιρετικά ισχυρά. Η γνώση που διαβιβάζουν για το πώς εξελίσσεται η κατανόησή μας για το σύμπαν επιτρέπει στους αστρονόμους να κάνουν θεμελιώδεις συγκρίσεις με το παρατηρήσιμο σύμπαν προκειμένου να δοκιμάσουν τέτοια μοντέλα και θεωρίες.
Τα αποτελέσματα αυτού του τεστ έχουν συγκεντρωθεί σε ένα έγγραφο που πρόκειται να δημοσιευτεί σε ένα επερχόμενο τεύχος των Μηνιαίων Ειδοποιήσεων της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.
