Bilim adamları ilk kez, uzak evrende 11 milyar yıl önce keşfedilen en büyük gökada koleksiyonlarından bazılarının tüm yaşam döngüsünü doğrudan taklit eden simülasyonlar oluşturdular. Kozmolojik simülasyonlar, evrenin bugünkü haline nasıl geldiğini anlamak için gereklidir, ancak bunların çoğu gökbilimcilerin teleskoplardan gördükleriyle uyuşmuyor. Çoğu, gerçek dünyaya benzemek için basitçe istatistiksel olarak yapılandırılmıştır. Kısıtlı kozmolojik simülasyonlar ise kozmosta gördüğümüz yapıları kopyalamayı amaçlar. Bununla birlikte, bu türden çoğu simülasyon, asla uzak gözlemler için değil, yalnızca yerel evrenimizi gözlemlemek için kullanılmıştır.
Günümüz gökada kümelerinin kendi kütleçekimleri altında toplanmadan önceki ataları olan devasa gökada önkümeleri, araştırmacıların merakını cezbetti. Uzak protokol kümeleriyle ilgili son çalışmaların aşırı basitleştirilmiş olduğunu keşfettiler, bu da simülasyonlar yerine basit modeller kullanılarak gerçekleştirildiklerini ima etti.
Bulgular yayınlanan dergide Doğa Astronomi.
Kavli Evrenin Fizik ve Matematiği Enstitüsü’nün ilk yazarı ve araştırmacısı Metin Ata, söz konusu gerçek uzak evrenin tam bir simülasyonunda yapıların nasıl başladığını ve bittiğini incelemek istediklerini söylediler.
COSTCO veya ‘COsmos Alanının Kısıtlı Simülasyonları’ araştırmalarının sonucuydu.
Projede yardımcı doçent olan Khee-Gan Lee, simülasyonu tasarlamayı bir zaman makinesi inşa etmeye benzetti. Teleskopların saptadığı galaksiler geçmişe bir bakış sunuyor çünkü uzak evrenden gelen ışık Dünya’ya ancak şimdi ulaşıyor. “Dedenizin eski bir siyah beyaz resmini bulup hayatının bir videosunu oluşturmak gibi” dedi.
Bu şekilde araştırmacılar, evrendeki genç büyükanne ve büyükbaba gökadalarının fotoğraflarını çekerek ve ardından yaşlarını ileri sararak gökada kümelerinin nasıl ortaya çıktığını incelediler. Araştırmacılar tarafından kullanılan galaksilerden gelen ışık, Dünya’ya ulaşmak için 11 milyar ışıkyılı yol kat etti.
Büyük ölçekli çevreyi hesaba katmak en zor kısımdı. Araştırmacılar tam bir simülasyona sahip oldukları için büyük ölçekli çevreyi sürekli olarak dikkate alabildiler ve bu nedenle tahminlerinin daha istikrarlı olduğunu söylediler.
Araştırmacıların bu simülasyonları gerçekleştirmesinin bir başka nedeni de, evrenin fiziğini tanımlamak için kullanılan ana akım kozmolojik modeli teste tabi tutmaktı. Araştırmacılar, belirli bir konumdaki nesnelerin nihai kütlesini ve dağılımını tahmin ederek, mevcut evren anlayışımızda daha önce fark edilmemiş farklılıkları ortaya çıkarabilirler.
Araştırmacılar, daha önce tanımlanmış üç gökada önkümesinin kanıtlarını bulabildiler ve modellerini kullanarak bir yapıyı gözden çıkardılar. Ayrıca, simülasyonlarında düzenli olarak ortaya çıkan beş ek yapı keşfedebildiler. Bu, araştırmacılara göre, Samanyolu galaksisinin 5.000 katı kütleye sahip olan ve 300 milyon ışıkyılı devasa bir filamente çökecek olan, bilinen en büyük ve en eski ilk-üstküme olan Hyperion ön-üstkümesi’ni de içeriyor.