Flagship 2: Η υπερ-προσομοίωση που δοκιμάζει τα όρια του Καθιερωμένου Κοσμολογικού Μοντέλου
Η εξερεύνηση του Σύμπαντος δεν περιορίζεται μόνο στα τηλεσκόπια και στις εικόνες που μας προσφέρουν από τα βάθη του Διαστήματος. Δίπλα στα πραγματικά δεδομένα, η σύγχρονη επιστήμη αξιοποιεί και τα ψηφιακά της εργαστήρια: πολύπλοκες προσομοιώσεις που επιτρέπουν στους ερευνητές να δοκιμάζουν θεωρίες, να πειραματίζονται με σενάρια και να προβλέπουν την πορεία του κοσμικού γίγνεσθαι. Σε αυτό το πεδίο, ένα νέο επίτευγμα θέτει τον πήχη ψηλά. Η κοινοπραξία Euclid ανακοίνωσε τη δημιουργία του Flagship 2, της μεγαλύτερης και πιο λεπτομερούς προσομοίωσης του Σύμπαντος που έχει πραγματοποιηθεί μέχρι σήμερα.
Το Flagship 2 βασίζεται σε έναν αλγόριθμο που ανέπτυξε ο αστροφυσικός Joachim Stadel από το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης. Η προσομοίωση αποτυπώνει τη βαρυτική αλληλεπίδραση περισσότερων από 4 τρισεκατομμυρίων σωματιδίων, αναπαριστώντας τις θέσεις και τις κινήσεις περίπου 3,4 δισεκατομμυρίων γαλαξιών. Για να γίνει αντιληπτό το μέγεθος της πρόκλησης, αρκεί να θυμηθούμε ότι ήδη από το 2019 ο Stadel αξιοποίησε τον υπερυπολογιστή Piz Daint –τότε τον τρίτο ισχυρότερο στον κόσμο– για να φέρει εις πέρας τέτοιου είδους υπολογισμούς.
Οι προσομοιώσεις αυτού του τύπου αποτελούν το θεμέλιο για την ερμηνεία των δεδομένων που συλλέγει το διαστημικό τηλεσκόπιο Euclid, το οποίο βρίσκεται σε λειτουργία από το 2023. Η αποστολή του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) έχει ως στόχο να χαρτογραφήσει περίπου το ένα τρίτο του ορατού ουρανού και δισεκατομμύρια γαλαξίες, αναζητώντας απαντήσεις για τη φύση της Σκοτεινής Ύλης και της ακόμα πιο μυστηριώδους Σκοτεινής Ενέργειας.
Η τεράστια ποσότητα δεδομένων που προκύπτει από την αποστολή Euclid απαιτεί εργαλεία που θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να την επεξεργαστούν. Εδώ ακριβώς έρχεται το Flagship 2. Οι ερευνητές το χρησιμοποιούν για να συγκρίνουν παρατηρήσεις και μοντέλα, επιταχύνοντας την ανάλυση και ελέγχοντας την ακρίβεια των θεωριών.
Κεντρικό σημείο αναφοράς παραμένει το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο, το οποίο υποστηρίζει ότι το Σύμπαν αποτελείται κατά 5% από συνηθισμένη ύλη, κατά 27% από Σκοτεινή Ύλη και κατά 68% από Σκοτεινή Ενέργεια. Αν και το Flagship 2 στηρίζεται σε αυτήν την παραδοχή, δεν λείπουν οι αμφιβολίες. Ο ίδιος ο Stadel έχει επισημάνει ότι ήδη διαφαίνονται «ρωγμές» στο θεωρητικό πλαίσιο που για χρόνια θεωρούνταν δεδομένο. Αυτή ακριβώς είναι η αποστολή του Euclid: να επιβεβαιώσει ή να αμφισβητήσει τα θεμέλια πάνω στα οποία στηρίζεται η σύγχρονη κοσμολογία.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον συγκεντρώνει η διερεύνηση της Σκοτεινής Ενέργειας. Στο τρέχον μοντέλο θεωρείται σταθερή στο χρόνο, σαν μια κοσμολογική σταθερά που δεν μεταβάλλεται. Ωστόσο, το Euclid, παρατηρώντας γαλαξίες που εκτείνονται έως και 10 δισεκατομμύρια χρόνια πίσω στο παρελθόν, θα δώσει τη δυνατότητα να διαπιστωθεί αν πράγματι παρέμεινε αμετάβλητη ή αν διαφοροποιήθηκε στην πορεία της κοσμικής ιστορίας. Ο αστροφυσικός Julian Adamek, μέλος του προγράμματος, υπογραμμίζει ότι αυτές οι παρατηρήσεις θα συμβάλουν καθοριστικά στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το σύμπαν επεκτάθηκε σε διαφορετικές εποχές.
Ήδη από τον Μάρτιο του 2025 δημοσιεύτηκε το πρώτο πακέτο επιστημονικών δεδομένων από το Euclid, ενώ το επόμενο αναμένεται την άνοιξη του 2026. Η σύγκριση αυτών των παρατηρήσεων με τα αποτελέσματα του Flagship 2 αναμένεται να προσφέρει νέα στοιχεία για την αξιολόγηση – ή ακόμα και την αναθεώρηση – του μοντέλου με το οποίο ερμηνεύουμε σήμερα το Σύμπαν.
Το Flagship 2 αποτελεί κομβικό εργαλείο σε μια προσπάθεια που στοχεύει να απαντήσει στα πιο θεμελιώδη ερωτήματα για την προέλευση και την εξέλιξη του Σύμπαντος. Αν αποδειχθεί ότι το Καθιερωμένο Μοντέλο δεν ανταποκρίνεται πλήρως στην πραγματικότητα, η επιστήμη θα χρειαστεί να αναζητήσει νέες εξηγήσεις για τη Σκοτεινή Ύλη και τη Σκοτεινή Ενέργεια – ίσως ακόμη και να ξαναγράψει την κοσμολογική θεωρία από την αρχή.
[via]
