از شبیه سازی جهانی ابر رایانه CU-Boulder انتظار می رود که در جستجوی ماده گم شده کمک کند.(Dec.6.2007 (

 
عکس گرفته شده بخشی از یک شبیه سازی ابر رایانه از جهان است که منطقه نا همواری را نشان می دهد که هر سطح ان 1.5 میلیارد سال نوری وسعت دارد.درمرکز این منطقه نا هموارشیء درخشانی به صورت یک خوشه ی کهکشانی که حدود یک میلیون میلیارد برابرجرم خورشید است ، وجود دارد. در بین رشته هایی که بیشترین جرم جهان را اندوخته اند و بسیار بزرگ هستند ، محدوده ی خلاء، تقریبا خالی از ماده است.

 
بر طبق مطالعات جدید ابر رایانه به وسیله ی یک تیم از دانشگاه CU-Boulder بسیاری از توده گازی جهان,دربافت پیچیده ای ازرشته های کیهانی شکل گرفته است که به اندازه ی صدها میلیون سال نوری گسترش یافته است.
 
پروفسور جک برنز از بخش فیزیک نجومی و وزارت علوم نجومی می گوید: مطالعات نشان داده است که قسمت قابل توجهی از گاز در رشته ها یی--که خوشه های کهکشانی را به هم متصل می کنند--از مشاهده مسقیم در ابر های گازی عظیم در فضای بین کهکشانی شناخته شده به عنوان محیط داغ گرم ترشده میان کهکشانی warm-hot  intergalactic medium or WHIM پنهان شده است.

این تیم یکی از بزرگترین شبیه سازیهای ابر رایانه ای را از نظام کیهانی ارائه کرده است که2.5درصداز جهان مرئی را با استفاده از رایانه برای مدلسازی منطقه ای که بیش از 1.5میلیارد سال نوری طول دارد را پر میکند.یک سال نوری حدودا برابر با شش تریلیون مایل است.
 
مقاله ای با این موضوع در Decمنتشر خواهد شد. شماره 10 ژورنال اف آستروفیزیکس .علاوه بر گفته های برنز، این مقاله توسطCU-Boulder با همکاری اریک هالمن از انجمن فیزیک امریکا،اشیا از آزمایشگاه بین المللی لوس آلاموس،دیگو و هارکنس از مرکز ابرمحاسباتی سن دیگو تالیف شده است.
 
برنز می گوید: این موضوع محققان را نزدیک به یک دهه برای تولید یک کد فوق العاده پیچیده ی کامپیوتری که شبیه سازی را دسته بندی می کند درگیر کرد که در واقع تمام حالات فیزیک شناخته شده، از جهان گذشته نزدیک به انفجار بزرگ را یگانه میکند.این شبیه سازی -- که از تکنیکهای عددی پیشرفته برای بزرگنمایی روی ساختارهای جالب در جهان استفاده میکند-- حرکت ماده را وقتی که به علت گرانش متلاشی شده و به قدر کافی چگال شده را به فرم رشته های کیهانی و ساختارهای کهکشان مدلسازی کرده است.
 
برنزمی گوید: ما این را به عنوان یک تحول واقعی در طول تکنولوژی و پیشرفتهای علمی می بینیم.ما معتقدیم که این تلاش برای ما یک قدم قابل توجهی نزدیک به فهم جزء اصلی و بنیادی جهان است.
 
برنز می گوید: بر طبق یک مدل کیهان شناختی استاندارد، جهان شامل%25ماده ی تاریک و%70انرژی تاریک و%5ماده ی معمولی است.ماده معمولی عمدتاشامل باریونها-هیدروژن ، هلیوم و عناصر سنگین تر است و مشاهدات نشان میدهد که حدود %40از باریونها برای ما غیر قابل توجیه هستند.بسیاری از اختر فیزیکدانان بر این باورند که باریون های گمشده در محیط داغ میان کهکشانی گرم تر شده (WHIM)هستند.
 
برنز کسی که همراه با هالمن در مرکز نجوم فضایی و فیزیک نجومی CU-Boulderهمکاری می کند، می گوید:
در سالهای آینده ،من معتقدم که این رشته ها ممکن است با استفاده از تلسکوپ های مدرن در(WHIM) قابل کشف باشند.ما فکر می کنیم ،زمانیکه شروع به دیدن این رشته ها کنیم و طبیعت آنها را بفهمیم بیشتر در باره باریونهای گم شده در جهان یاد خواهیم گرفت.
 
دو عدد از تلسکوپ های اصلی که اخترفیزیکدانان در تحقیقاتشان برای (WHIM) استفاده خواهند کرد،یکی تلسکوپ 10 متری در قطب جنوب درآنتاراکتیکا و دیگری تلسکوپ Cornell-Caltech AtacamaیاCCAاست که در بیابان اتاکاما ی چیلی ساخته شده است.دانشمندانCU-Boulder در هر دو مشاهده همکاری کرده اند.
 
تلسکوپ CCA پرتوهایی را ازطول موج های زیر میلی متری که بلند تر از امواج مادون قرمزاما کوتاه تراز امواج رادیویی هستند، جمع اوری خواهد کرد.این داده ها منجمان را قادر به عقب رفتن در زمانی که اولین کهکشان ها پدیدار شدند خواهد ساخت. تنها یک میلیارد سال نوری یا بیشتر،بعد از انفجار بزرگ-- به آنها اجازه می دهد که در مورد تحولات ابتدایی و فرایند شکل گیری این کهکشانها اطلاعاتی بدست اورند.
 
برنزمی گوید:تلسکوپ قطب جنوب طول موج های میلی متری وزیر میلی متری وریزموج از یک طیف را نمود می کند که برای تحقیق مورد استفاده قرار می گیرد،از جمله موارد دیگر،پرتوی باقی مانده ی ریز موج کیهانی - باقی مانده های سرد شده از انفجار بزرگ،محققان امیدوارند که با استفاده از این تلسکوپ ها گرمای پرتوی باقی مانده ی کیهانی راوقتی که در میان (WHIM) در حرکت است تخمین بزنند و از تغییرات دمای پرتو به عنوان یک نوع ردیاب در رشته های عظیم استفاده کنند.
 
تیم رهبریCU-Boulder یک کد رایانه ای را برای تمام 500،000 پردازشگر دو مرکز ابر رایانه ساعتها  به کار انداخت-مرکزابر رایانه سن دیگو و مرکز بین المللی برای کاربردهای ابر محاسباتی در دانشگاهUrbana-Champaign-این تیم حدود 60 ترا بایت از داده ها را در خلال محاسبات ایجاد کرده است،که با3-4 برابر نسخه های دیجیتال در کل ظرفیت کتابخانه ی کانگرس در ایالت متحده هم ارز است.
 
برنزمی گوید:یک کد کامپیوتری سطح بالاکه برای شبیه سازی جهان استفاده می شودهمانند به کدی است که برای شبیه سازی پیچیده ی ابررایانه از جو و تغییرات آب و هوایی زمین استفاده می شود،نظر به اینکه هر دو تحقیق به سختی، روی شاره ی دینامیکی متمرکز می شوند.
 
نشریه فیزیک نجومی به وسیله سازمان ناسا و سازمان علمی بین المللی و وزارت انرژی ایالت متحده از طریق آزمایشگاه بین المللی لوس آلاموس پشتیبانی شده است.

ترجمه: مریم پورمختار ( از اعضاء هوپا )
 
 لینک به متن اصلی مقاله  1

لینک به مقاله اصلی  2