Исследователи из Университета Манчестера в Великобритании использовали развитую сеть суперкомпьютеров, чтобы посмотреть на загадочные компоненты вселенной, известной как темная энергия и темная материя.
Команда использовала GridPP (британская часть европейской сети, которая была использована при открытии бозона Хиггса), чтобы запустить процесс обработки изображений и алгоритм машинного обучения. Цель состояла в том, чтобы количественно оценить космический сдвиг, также известный как слабое гравитационное линзирование, явного искажения в форме галактик из-за переднего плана темной материи, сгибая их свет.
GridPP получала изображения из проекта Dark Energy Survey, который отображает сотни миллионов галактик и ищет закономерности в космической структуре. Это исследование является предшественником более интенсивной работы, которую будет возможно сделать при помощи большого обзорного телескопа (LSST), который в настоящее время строится в Чили.
«Наша общая цель состоит в том, чтобы решить загадку темной Вселенной — и этот пилотный проект был очень значимым,» говорит профессор Сара Бридл в заявлении. «Когда LSST полностью заработает исследователи столкнутся с потопом галактических данных — и наша работа подготавливает нас к будущему аналитическому вызову.»
Этот вычислительный метод, под названием IM3SHAPE, будет иметь дело с 200 петабайт (200 миллиардов мегабайтах) данных из LSST, когда он начнет функционировать в 2023 г. Он может производить анализ по сдвигу огромных изображений с беспрецедентной скоростью.
Космический сдвиг не имеет ничего общего с красивыми дугами увиденными в области сильных гравитационных линз. Это небольшое искажение, и может остаться незамеченным в одной галактике. Но если многие второстепенные галактики предстают всем одинаково искаженными, то это говорит нам, что есть что-то мы мы не видим перед ними.
Это что-то, что мы называем темной материи, таинственным веществом, которое взаимодействует только с силой тяжести, а не с другими силами. Темная материя объясняет, почему галактики имеют определенные формы и, хотя были предложены другие теории, остается самым надежным объяснением.
Но когда космический сдвиг оценивается в 3D, он может также использоваться, чтобы выяснить свойства другого таинственного компонента Вселенной: темная энергия. Вселенная расширяется в ускоренном темпе, и причина этого кажется темная энергия. Мы не знаем намного больше, чем это, но эти исследования, надо надеяться, ясно покажут лучшее понимание темной вселенной.
