超级计算机转回宇宙时钟，以欣赏到现代天文学中最重要的谜团之一

时间：2021-12-14 14:52:44 来源：

从充气（左）到现在（右）的宇宙演变的示意图。“重建方法”在此图中向左侧驶向进化，以再现来自当前星系分布的原始密度波动。

天文学家已经测试了一种通过在日本国家天文天文台（NAOJ）的Aterui II超级计算机上使用Aterui II超级计算机来重建早期宇宙状态的方法。他们发现，与新观察一起，该方法可以对通货膨胀制定更好的限制，是宇宙历史上最神秘的事件之一。该方法可以缩短区分各种充气理论所需的观察时间。

刚刚在宇宙进入存在之后，138亿年前，它突然增加了超过万亿亿万的时间，在少于万亿千分之一的十亿千分之一。但没有人知道如何或为什么。这种突然的“通货膨胀”是现代天文学中最重要的奥秘之一。通货膨胀应产生原始的密度波动，这会影响到所开发的星系的分布。因此，映射星系的分布可以排除与观察到的数据不匹配的通货膨胀模型。

（1）模拟从基于原始密度波动的星系分布开始，（2）执行重力的多体计算以发展到当前的星系分布。（3）然后，重建方法用于向后工作到早期的星系分布。（4）最后，比较了重建的星系分布和初始条件。该研究发现重建的统计特性与初始条件非常相似。

然而，除通货膨胀之外的过程也会影响星系分布，使得难以从宇宙的大规模结构的观察中直接从宇宙的观察中获得通货膨胀的信息。特别是，Galaxies组的重力驱动的生长可以模糊原始密度波动。

一支由Masato Shirasaki领导的研究团队是Naoj和统计数学研究所的助理教授，旨在应用“重建方法”来转回时钟并从大规模结构中去除引力效应。他们使用Aterui II，这是世界上最快的超级计算机致力于天文模拟，创建4000个模拟宇宙，并通过引力驱动的增长来发展它们。然后，它们应用了这种方法，看看它是如何重建模拟的起始状态。该团队发现它们的方法可以纠正引力效应，并改善原始密度波动的约束。

“我们发现这种方法非常有效，”Shirasaki说。“使用这种方法，我们可以用大约十分之一的数据验证充气理论。这种方法可以缩短即将到来的Galaxy调查任务中所需的观察时间，例如Naoj的斯巴鲁望远镜的Sumire。“

参考：“约束原始非高斯与复杂空间中的POSTReconstructed Galaxy BISPectrum”由Masato Shirasaki，Naonori S. Sugiyama，Ryuichi Takahashi和Francisco-Shu Kitaura，4月2021日，物理评论D.Doi：
10.1103 / physrevd.103.023506

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