دانشمندان ناسا برای آماده‌سازی تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن، دنیایی شبیه‌سازی‌شده شامل بیش از یک میلیون تصویر کیهانی خلق کرده‌اند. این جهان شبیه‌سازی‌شده به پژوهش‌های انقلابی درباره ماده تاریک، انرژی تاریک و تکامل کهکشان‌ها کمک می‌کند و مسیر را برای ماموریت تحول‌آفرین تلسکوپ هموار می‌سازد.
نگاهی گذرا به جهان شبیه‌سازی‌شدۀ ناسا
ستاره‌شناسان یک جهان مصنوعی ساخته‌اند. این جهان، شامل بیش از یک میلیون تصویر کیهانی است. این تصاویر، پیش‌نمایشی از توانایی‌های تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن ناسا را نشان می‌دهند. دانشمندان با استفاده از ابررایانه‌ها، میلیاردها سال تکامل کیهانی را شبیه‌سازی کردند. هدف آن‌ها، ردیابی فوتون‌ها از کهکشان‌های دور تا آشکارسازهای تلسکوپ رومن بود. این شبیه‌سازی‌ها، اطلاعاتی دربارۀ ماده تاریک، انرژی تاریک و تشکیل کهکشان‌ها ارائه می‌دهند. همچنین، به محققان کمک می‌کنند تا برای حجم عظیم داده‌های رومن آماده شوند.
مایکل تروکسل، فیزیکدان دانشگاه دوک و سرپرست این پروژه، این شبیه‌سازی را توصیف کرده است. او آن را «بزرگترین، عمیق‌ترین و واقعی‌ترین بررسی مصنوعی از یک جهان ساختگی موجود» می‌داند. نتیجه این پروژه، مجموعه‌داده‌ای گسترده است. این مجموعه‌داده، ۷۰ درجه مربع از آسمان را پوشش می‌دهد. این مساحت، معادل پوشش بیش از ۳۰۰ ماه کامل است. همچنین، این داده‌ها، بیش از ۱۲ میلیارد سال تاریخ کیهانی را در بر می‌گیرند.
OpenUniverse: یک دستاورد گروهی
نام این پروژه OpenUniverse است. این پروژه توسط ابررایانه Theta در آزمایشگاه ملی آرگون اجرا شد. Theta محاسبات را تنها در ۹ روز انجام داد. انجام همین محاسبات با یک رایانه معمولی، بیش از ۶۰۰۰ سال طول می‌کشید. این مجموعه‌داده، پیش‌نمایشی از رصدهای رومن است. همچنین، اطلاعاتی برای سایر ماموریت‌های پیشرفته فراهم می‌کند. از جملۀ این ماموریت‌ها می‌توان به رصدخانه ورا سی. روبین و ماموریت Euclid آژانس فضایی اروپا اشاره کرد.
مقیاس وسیع این شبیه‌سازی، به دانشمندان اجازه می‌دهد تا اسرار کیهانی را بررسی کنند. برای مثال، آن‌ها می‌توانند چگونگی شتاب گرفتن انبساط جهان توسط انرژی تاریک را بررسی کنند. همچنین، می‌توانند چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها توسط ماده تاریک را مطالعه کنند. محققان با تحلیل ۱۰۰ میلیون کهکشان مصنوعی، تکامل کهکشان‌ها در طول زمان را مطالعه می‌کنند. آن‌ها حتی می‌توانند انبساط کیهانی را از طریق انفجارهای ستاره‌ای شبیه‌سازی‌شده ترسیم کنند.
آماده شدن برای انبوهی از داده‌ها
رومن حجم بی‌سابقه‌ای از داده‌ها تولید خواهد کرد. این حجم داده، از تمام رصدهای فضایی مادون قرمز و نوری قبلی بیشتر است. دانشمندان برای مدیریت این حجم عظیم اطلاعات، در حال توسعه الگوریتم‌های یادگیری ماشین هستند. هدف، شناسایی و طبقه‌بندی پدیده‌هایی مانند ابرنواخترها است. این ابزارها برای استخراج اطلاعات مفید از رصدهای رومن بسیار مهم خواهند بود.
مسیر پیش‌ِروی رومن
پرتاب تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن برای مه ۲۰۲۷ برنامه‌ریزی شده است. این تلسکوپ، نوید انقلابی در درک ما از جهان را می‌دهد. رومن یک بررسی میدان وسیع انجام خواهد داد. این بررسی، بسیار فراتر از دامنۀ هابل خواهد بود. رومن، هزاران برابر آسمان بیشتری را در زمان بسیار کمتری تصویربرداری می‌کند. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که اکتشافات پیشگامانه‌ای انجام خواهد شد. از نقشه‌برداری ماده تاریک گرفته تا آشکار کردن تاریخچه انبساط جهان، از جمله این اکتشافات هستند.
OpenUniverse مانند یک زمین تمرین عمل می‌کند. این پروژه، محققان را قادر می‌سازد تا تکنیک‌های خود را بهبود بخشند. همچنین، آن‌ها را برای رصدهای واقعی رومن آماده می‌کند. ستاره‌شناسان، داده‌های مصنوعی را با یافته‌های واقعی مقایسه می‌کنند. با این کار، مدل‌های خود را اعتبارسنجی می‌کنند یا فیزیک جدیدی کشف می‌کنند.
تلاشی مشترک در اکتشافات فضایی
موفقیت OpenUniverse و ماموریت رومن به همکاری بین موسسات مختلف بستگی دارد. از جمله این موسسات می‌توان به مرکز پرواز فضایی گدارد ناسا، آزمایشگاه پیشرانش جت و آزمایشگاه ملی آرگون اشاره کرد. شرکای صنعتی مانند BAE Systems و L3Harris Technologies نیز فناوری‌های لازم را فراهم می‌کنند. این همکاری، تلاش انسان برای کشف اسرار جهان را نشان می‌دهد.
اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: scitechdaily
