الكون شاسع، وحساب كيفية توزيع المجرات والمادة المظلمة فيه ليست بالمهمة السهلة. عادةً، يشغّل العلماء محاكاة حاسوبية "تمثّل" تطور مناطق كاملة من الفضاء يبلغ حجمها مليارات السنين الضوئية. لكن هذه الحسابات تتطلب موارد ووقتًا هائلين. المادة المظلمة غير مرئية، لكنها هي التي تحدد، مثل هيكل خفي، أين تتجمع المجرات.
الطريقة الجديدة تشبه عمل المرمّم الذي يعيد بناء فسيفساء ضخمة من عدة شظايا محفوظة. بدلاً من نمذجة الحجم الهائل بأكمله، يأخذ الباحثون مكعبات صغيرة من الفضاء — يبلغ عرض كل منها حوالي 50 ميغا فرسخ فلكي (أي ما يعادل المسافة التي يقطعها الضوء في 163 مليون سنة). هناك العديد من هذه المكعبات، ولكل منها كثافته الخاصة: في بعض الأماكن تكون المادة أكثر قليلاً، وفي البعض الآخر أقل. بعد تدريب النموذج على هذه القطع، يمكن "لصقها" معًا لتكوين صورة كاملة لتوزيع الكتلة.
السر هو أن النموذج يأخذ في الاعتبار كيف تؤثر كثافة كل قطعة على عدد المجرات داخلها. ثم، بمعرفة مدى تكرار المناطق ذات الكثافات المختلفة، يمكن جمع كل المساهمات للحصول على صورة شاملة. الأمر أشبه برغبتك في معرفة متوسط طول الناس في مدينة، لكن بدلاً من إحصاء جميع السكان، تقيس الأطوال في عدد قليل من الأحياء — الفقيرة والغنية، القديمة والجديدة — ثم تحسب المتوسط بشكل صحيح.
هذا النهج يفتح الطريق لدراسة أصغر المجرات، التي كان من الصعب سابقًا "التقاطها" في المحاكاة الكبيرة. وفي المستقبل، تلسكوبات جديدة مثل Euclid وRoman ستجمع بيانات عن مليارات المجرات. لفهم هذه البيانات، سنحتاج إلى مثل هذه الأساليب السريعة والذكية.
حجم المكعب الصغير الواحد في الطريقة الجديدة هو تقريبًا مكعب طول ضلعه 50 ميغا فرسخ فلكي. إذا سافرت عبره بسرعة الضوء، ستستغرق الرحلة 163 مليون سنة.