Notre section de l’univers a été cartographiée dans la « simulation la plus précise à ce jour » par des scientifiques utilisant un supercalculateur.
Les simulations, qui ont été dévoilées à l’université de Durham, capturent le Big Bang jusqu’à nos jours et toute l’évolution du cosmos.
Les scientifiques ont utilisé des techniques statistiques avancées afin que les simulations soient conditionnées pour reproduire notre partie spécifique de l’univers – contenant donc les structures actuelles au voisinage de notre propre galaxie.
Au centre de la simulation se trouve une paire de galaxies – des représentations virtuelles de notre propre Voie lactée et de la galaxie d’Andromède.
La recherche suggère que notre parcelle locale de l’univers est inhabituelle car la simulation a prédit un nombre inférieur de galaxies dans une région moyenne de l’univers en raison d’une sous-densité locale à grande échelle de matière noire.
La sous-densité pourrait avoir des conséquences sur la façon dont les scientifiques interprètent les informations des études de galaxies observées – bien que cela ne soit pas considéré comme un défi pour le modèle standard de la cosmologie.
Baptisée Sibelius-Dark, la nouvelle simulation fait partie du projet Simulations Beyond the Local Universe (Sibelius) et couvre un volume jusqu’à une distance de 600 millions d’années-lumière de la Terre.
Il est également représenté par plus de 130 milliards de particules simulées – qui nécessitent plusieurs milliers d’ordinateurs travaillant en tandem pendant plusieurs semaines et produisant plus d’un pétaoctet (1 000 téraoctets) de données.
La simulation a été réalisée sur la machine DiRAC COSmology (Cosma) exploitée par l’Institute for Computational Cosmology de l’Université de Durham.
Les chercheurs impliqués venaient du monde entier, y compris de l’Université de Durham, et étaient dirigés par l’Université d’Helsinki.
Les résultats ont été publiés sur arXiv.org et sous forme de préimpression dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Le professeur Carlos Frenk, de l’Institut de cosmologie computationnelle de l’Université de Durham, a déclaré : « C’est extrêmement excitant de voir les structures familières dont nous savons qu’elles existent autour de nous émerger d’un calcul informatique.
Le professeur Carlos Frenk est professeur Ogden de physique fondamentale à l’Institut de cosmologie computationnelle de l’Université de Durham
« Les simulations révèlent simplement les conséquences des lois de la physique agissant sur la matière noire et le gaz cosmique tout au long des 13,7 milliards d’années que notre univers a existé.
Il a ajouté que la possibilité de reproduire ces structures familières fournit « un support impressionnant pour le modèle standard de matière noire froide » et montre également que les scientifiques sont sur la bonne voie pour « comprendre l’évolution de l’univers entier ».
L’ancien doctorant de Durham, le Dr Stuart McAlpine, qui est maintenant chercheur postdoctoral à l’Université d’Helsinki, a déclaré que simuler l’univers tel que nous le voyons signifie « nous nous rapprochons de la compréhension de la nature de notre cosmos ».
Il a ajouté : « Ces simulations montrent que la principale théorie actuelle de la cosmologie, le modèle de la matière noire froide, peut produire toutes les galaxies que nous voyons dans notre habitat local, une référence essentielle pour que des simulations de ce type réussissent.
« Ce projet fournit un pont important entre des décennies de théorie et d’observations astronomiques. »