Kosmologické simulace v kostce: Jak hranice boxu zkreslují vesmír
© / kredit: Kilo-Degree Survey Collaboration/H. Hildebrandt & B. Giblin/ESO · Zdroj · · CC BY 4.0 · Úpravy: zmenšení a kredit.
Většina kosmologických simulací využívá takzvané periodické okrajové podmínky – modelovaný prostor má tvar kostky, jejíž protilehlé stěny na sebe přímo navazují. Tento postup má napodobit nekonečný vesmír, vytváří však nepřirozenou geometrii. Výzkumníci v nové studii analyzovali soubor 498 simulací N těles obsahujících pouze temnou hmotu, které sledovaly vývoj struktur do současnosti (při červeném posunu z = 0) v krychlích o hraně 6,25 až 100 megaparseků.
Autoři zjistili, že tato geometrie narušuje rotační symetrii gravitační interakce a zanáší do výpočtů takzvanou anizotropii – odchylku závislou na směru. Tento efekt zanechává umělé stopy svázané s tvarem kostky, které se šíří až na měřítka mnohem menší, než je samotný simulovaný objem. Zkreslují spektrum výkonu hmoty, četnost i tvary shluků temné hmoty, historii jejich spojování i orientaci kosmo-vláken. Periodicita hranic tak představuje významný zdroj systematických chyb i pro malé simulované objemy, například u moderních hydrodynamických modelů.
Proč je to zajímavé: Zjištění odhaluje, že samotný tvar simulační „krabice“ nečekaně zkresluje jemné detaily vývoje vesmíru, což astronomy nutí k přesnější korekci počítačových modelů.
Původní zdroj →Našli jste chybu nebo nepřesnost? Napište redakci. (redakce@kosmonovinky.cz)