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    Os pesquisadores confirmam a precisão da técnica de análise de dados cosmológicos usando dados simulados
    p O volume dos dados do desafio preparados pela equipe japonesa (centro), em comparação com o volume total do universo real observável pela luz (esquerda), e o volume de um dos maiores catálogos de pesquisa de galáxias, o Sloan Digital Sky Survey (à direita). Da esquerda para a direita, os volumes seriam equivalentes a cubos com bordas de 75 bilhões de anos-luz, 40 bilhões de anos-luz, e 9 bilhões de anos-luz. O marmoreio na simulação mostra áreas de densidade alta (vermelha) e baixa (azul). Crédito:Takahiro Nishimichi

    p Os astrônomos jogaram um jogo de adivinhar os números com implicações cosmológicas. Trabalhando a partir de um catálogo simulado de galáxias preparado por uma equipe japonesa, duas equipes americanas adivinharam corretamente os parâmetros cosmológicos usados ​​para gerar o catálogo com uma precisão de 1%. Isso nos dá a confiança de que seus métodos serão capazes de determinar os parâmetros corretos do universo real quando aplicados a dados observacionais. p As equações básicas que governam a evolução do universo podem ser derivadas de cálculos teóricos, mas alguns dos números nessas equações, os parâmetros cosmológicos, só pode ser derivado por meio de observações. Parâmetros cosmológicos ligados às partes não observáveis ​​do universo, como a quantidade de matéria escura ou a expansão do universo impulsionada pela energia escura, deve ser inferido olhando seus efeitos na distribuição de galáxias visíveis. Sempre há incerteza ao trabalhar com a parte escura do universo, e é difícil ter certeza de que os modelos e análises de dados são precisos.

    p Para testar a análise de dados, uma equipe japonesa liderada por Takahiro Nishimichi na Universidade de Kyoto e o Kavli IPMU (nota) na Universidade de Tóquio usou o supercomputador ATERUI II no Observatório Astronômico Nacional do Japão para criar 10 universos simulados com um volume total 100 vezes maior do que o máximo extensas pesquisas de galáxias até agora. O grande volume, grande intervalo dinâmico, e alta resolução alcançável apenas com o supercomputador mais poderoso do mundo dedicado à astronomia eram necessários para separar erros sistemáticos nos modelos de análise de erros aleatórios devido a coincidências sem sentido nos dados. Os parâmetros cosmológicos usados ​​para evoluir esses universos simulados foram escolhidos aleatoriamente na faixa de valores razoavelmente esperados. A equipe japonesa preparou um catálogo listando as posições das galáxias na simulação semelhante aos catálogos produzidos por telescópios reais observando o céu. A equipe japonesa então desafiou outros astrônomos a adivinhar os números usados ​​para gerar o catálogo.

    p Duas equipes americanas aceitaram o desafio. Trabalhando de forma independente e usando métodos diferentes, ambas as equipes analisaram os dados japoneses com ferramentas usadas para pesquisas astronômicas reais. Cada equipe teve apenas uma chance de adivinhar os números, e ambas as equipes produziram respostas dentro de 1% dos valores reais. Isso mostra que esses métodos devem fornecer resultados corretos quando aplicados a dados observacionais reais.

    p Então, quais foram os números corretos? Eles ainda são secretos para que mais equipes possam adivinhar os números. Desta forma, os dados de desafio continuarão a apoiar o desenvolvimento e teste de técnicas de análise cósmica.

    p Esses resultados apareceram como Nishimichi et al. "Desafio cego para cosmologia de precisão com estrutura em grande escala:resultados da teoria de campo eficaz para o espectro de energia da galáxia redshift-espaço" em Revisão Física D em 28 de dezembro, 2020.


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