التعداد الكوني: لماذا لا ترى الحواسيب أشكال المجرات ✛
تعداد سكاني حسب شكل الجسم: هكذا يمكن وصف ما فعله علماء الفلك مع 6348 مجرة ضخمة. بدلاً من الطول والوزن، قاسوا مدى تركيز الضوء نحو المركز، ومدى تفلطح المجرة، ومدى عدم تناظر شكلها. ثم أجروا نفس القياسات على المجرات من ثلاثة نماذج حاسوبية للكون وقارنوا النتائج.
كل نموذج يشبه فناناً يرسم صورة شخصية من الذاكرة: يلتقط الملامح العامة لكنه يخلط في التفاصيل. أحد النماذج يجعل المجرات ذات نواة مشرقة وكثيفة في كثير من الأحيان، وآخر يضخم الأقراص إلى أحجام غير واقعية، والثالث لا ينتج تقريباً مجرات مسطحة جداً، وهي شائعة في السماء الحقيقية.
لماذا يحدث هذا؟ في النماذج، نقل الدوران داخل المجرة لا يعمل بشكل جيد. الغاز الذي تولد منه النجوم يجب أن يفقد دورانه عند سقوطه نحو المركز، وإلا لن يصبح القرص رقيقاً. العمليات المسؤولة عن ذلك موصوفة بشكل تقريبي للغاية في الحاسوب. لذلك، النموذج «لا يعرف» أين يضع الدوران الزائد، فيصبح شكل المجرة خاطئاً.
كان يُعتقد سابقاً أنه إذا أعاد النموذج إنتاج العدد الإجمالي للمجرات، فإن البنية الداخلية ستكون قريبة من الواقع. الآن أصبح واضحاً أن هذا غير صحيح. العدد الكلي للنجوم قد يتطابق، لكن توزيعها المكاني قد يختلف كثيراً عن الملاحظ. بالنسبة للنماذج المستقبلية، هذا امتحان صارم: يجب أن تنجح ليس فقط في العد، بل أيضاً في الشكل.
الخطوة التالية هي النظر ليس فقط إلى الشكل بشكل منفصل، بل أيضاً إلى كيفية ارتباط الشكل بالكتلة ومعدل ولادة النجوم. عندها سيصبح مرئياً في أي زوايا الكون النموذجي تنكسر الفيزياء. وفي هذه الأثناء، يستمر التعداد: كل مجرة جديدة من المسوحات السماوية المستقبلية ستختبر ما إذا كانت الحواسيب قد تعلمت رؤية ما تراه التلسكوبات.
مؤشر سيرسيك للمجرات يقع عادة بين 1 (قرص أسي نقي) و4 (ملف دي فوكولور الإهليلجي الكلاسيكي)، لكن في المحاكاة تظهر قيم تصل إلى 8، وهو ما لا يُلاحظ تقريبًا في الواقع.
في رواية «مشكلة الأجسام الثلاثة» للكاتب ليو تسي شين، تحاول حضارة ترايسولاريس التنبؤ ببنية نظامها النجمي الفوضوي، لكنها تواجه قيودًا جوهرية في المحاكاة. وبالمثل، تواجه المحاكاة الحديثة لتكوين المجرات قيودًا في إعادة إنتاج التنوع البنيوي، على الرغم من القوة الحاسوبية المذهلة.