الأكوان الافتراضية ستروي قصة الكون بدقة أكبر ⚡ экспресс
لاستخراج أقصى قدر من المعلومات من مسوحات البنية واسعة النطاق، يتجاوز العلماء حدود الإحصاءات التقليدية. استخدموا محاكيات الشبكات العصبية المُدرَّبة على عمليات محاكاة هيدروديناميكية، لإنشاء خرائط للمجرات وإشعاع الهيدروجين المُحايد (HI) انطلاقًا من حسابات تقريبية سريعة. وبدمج ذلك مع الاستدلال البايزي القائم على الشبكات العصبية، أمكن تحديد المعاملات الكونية (مثل Ωm وσ8) في آنٍ واحد، مع مراعاة الشكوك الفيزيائية الفلكية. اتضح أن استخدام المعلومات الكاملة من الخرائط، وليس فقط أطياف القدرة، يُحسِّن الدقة بنحو 3 أضعاف، كما أن التحليل المشترك لنوعَي البيانات يُعطي تحسنًا يصل إلى 7 أضعاف.
يبني الفلكيون خرائط للمجرات ويستمعون إلى همسات موجات الراديو من الهيدروجين المحايد. الإشارة ضعيفة لدرجة أن جهاز تلفزيون يعمل قد يطغى عليها، لكن الهوائيات الحساسة تلتقطها من أعماق الكون. لفهم مقدار المادة المظلمة فيه ومدى سرعة تمدده — وهي عملية يحددها تمدد الفضاء — لجأ العلماء إلى المحاكاة الحاسوبية.
تشبه الطريقة عمل طباخٍ يجرب خلطات مختلفة من المكونات لإعادة تركيب وصفة مجهولة. تُجرى آلاف المحاكاة لأكوان افتراضية بكميات متفاوتة من المادة المظلمة وخصائص أخرى، إلى أن تعطي إحداها خريطة لا تُميّز عن الحقيقية.
بتطبيق النهج على خرائط المجرات والهيدروجين معًا، زادت الدقة من 2 إلى 7 مرات. والخرائط ثلاثية الأبعاد تضيف زيادة أخرى بمقدار ثلاثة أضعاف. سيمكننا هذا من النظر إلى الكون المبكر والتحقق مما إن كانت المادة المظلمة تخبئ مفاجآت جديدة.
🎯 تصل إشارة الهيدروجين المحايد على موجة طولها 21 سنتيمترًا. إنها ضعيفة جدًا لدرجة أن جهاز تلفزيون يعمل قد يطغى عليها، لكن الفلكيين يلتقطونها بهوائيات حساسة.
🎬 في ثلاثية «ماتريكس» الشهيرة، تبين أن الواقع محاكاة حاسوبية. أما في هذا العمل، فيستخدم العلماء المحاكاة على العكس لكشف الطبيعة الحقيقية لعالمنا.