“Alam semesta tempat kita memutar roda”

Sebuah tim astronom internasional telah menciptakan simulasi komputer yang dapat mensimulasikan hampir seluruh alam semesta. Alam semesta virtual ini digunakan untuk lebih memahami proses kosmik. Ilmuwan Belanda juga terlibat dalam penelitian tersebut.

Simulasi dijalankan pada superkomputer di Durham, Inggris, dengan 30.000 prosesor. “Kita tidak bisa begitu saja membentuk galaksi di laboratorium,” kata astronom Job Schaie dari Universitas Leiden, salah satu rekan peneliti. “Itulah mengapa kami membuat simulasi di mana kami dapat mengoperasikan tombol.”

Komputer sebenarnya tidak menciptakan kembali semua partikel di alam semesta. Simulasi flamingo (simulasi sebelumnya yang lebih kecil juga berisi nama-nama burung) berisi jumlah data yang belum pernah terjadi sebelumnya: 300 miliar partikel uji dalam kubus virtual dengan panjang sisi sepuluh miliar tahun cahaya. Dengan cara ini, para astronom dapat menciptakan kembali sebagian besar alam semesta yang terlihat oleh kita mulai dari sesaat setelah Big Bang hingga masa depan.

Sejak Big Bang, alam semesta telah mengembang dan sebagian besar materi terakumulasi menjadi galaksi yang dipenuhi bintang, planet, dan objek lainnya. Para astronom telah menggunakan komputer selama beberapa dekade untuk memahami cara kerja proses ini. Simulasi sebelumnya pada skala ini belum meniru seluruh masalah, jelas Shay. Hanya materi gelap dan energi yang disimulasikan. Hal ini masuk akal, karena komponen-komponen tersebut membentuk sebagian besar alam semesta, dan meskipun tidak terlihat, namun mempunyai dampak yang signifikan terhadap proses di alam semesta.

Namun materi tampak juga berperan dalam evolusi galaksi dan proses kosmik lainnya. Mereka juga telah dimasukkan dalam simulasi baru. “Kita juga dapat dengan lebih mudah membandingkan materi biasa ini dengan apa yang kita lihat di alam semesta melalui teleskop,” kata Shay.

Contoh simulasi studi Flamingo tentang evolusi gugus galaksi:

Program ini mensimulasikan sejumlah besar proses untuk memperoleh lebih banyak pengetahuan tentang fenomena kosmik. Hasilnya dipublikasikan hari ini di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Misalnya, para astronom telah menyelidiki sebuah fenomena yang belum ada penjelasan pastinya: tingkat penggumpalan materi di alam semesta. Penggumpalan ini kurang dari yang diharapkan menurut teori saat ini, menurut simulasi komputer.

Beberapa astronom percaya bahwa angin galaksi yang sangat besar (gelombang kejut yang berasal dari galaksi) mungkin berperan dalam mengurangi penggumpalan tersebut. Namun, simulasi flamingo menunjukkan bahwa efek ini memang ada, namun tidak cukup untuk menjelaskan kurangnya penggumpalan.

Saat ini, tidak ada simulasi baru yang dilakukan pada skala hampir seluruh alam semesta, seperti yang diketahui Shay. Dia memperkirakan akan menghabiskan beberapa tahun untuk menganalisis simulasi yang dilakukan sejauh ini.

Di masa depan, simulasi seperti yang dilakukan Flamingo akan memainkan peran penting dalam menafsirkan sejumlah besar data yang dikembalikan ke Bumi oleh teleskop luar angkasa baru, seperti teleskop EUCLID Eropa yang baru saja diluncurkan, prediksi astronom Leiden. “Jenis simulasi komputer ini dapat menghubungkan teori tentang dunia kita dengan data yang diamati. Jumlah datanya sangat besar sehingga hal ini tidak mungkin terjadi.”