ATERUI II超级计算机测试了一种重建早期宇宙状态的方法

　　天文学家已经使用日本国家天文台（NAOJ）的ATERUI II超级计算机将其应用于4000个模拟宇宙中，从而测试了一种重建早期宇宙状态的方法。他们发现：与新的观察结果一起，该方法可以对膨胀设定更好的约束，膨胀是宇宙历史上最神秘的事件之一。该方法可以缩短区分各种膨胀理论所需的观察时间。

　　在138亿年前，宇宙诞生之后，它突然增大了一万亿多万亿倍，在不到万亿分之一万亿分之一微秒的时间里。但没人知道如何或为什么。这种突然的“膨胀”是现代天文学中最重要的谜团之一。膨胀本应造成原始密度的波动，这将影响星系发展的分布。因此，绘制星系分布图可以排除与观测数据不匹配的膨胀模型。

　　宇宙从通货膨胀（左）到现在（右）的演变的示意图。在这种图示中，“重建方法”使从右向左的演化回退，从而从当前星系分布中再现原始密度波动。

　　但是，除膨胀以外的过程也会影响星系的分布，因此很难直接从对宇宙的大规模结构的观测中直接得出有关膨胀的信息，宇宙是由无数个星系组成的宇宙网。特别是，由重力驱动的星系组的增长可以掩盖原始密度的波动。

　　（1）模拟从基于原始密度波动的星系分布开始，并且（2）执行引力多体计算以演变为当前的星系分布。（3）然后使用重建方法向后追溯到较早的星系分布。（4）最后，比较了重建的星系分布和初始条件。这项研究发现，重建的统计特性与初始条件非常相似。

　　由NAOJ和统计数学研究所副教授Masato Shirasaki领导的研究小组认为，应采用“重构方法”来倒转时钟并消除大型结构的重力影响。他们使用世界上最快的致力于天文学模拟的超级计算机ATERUI II，创建了4000个模拟的宇宙，并通过重力驱动的增长对其进行了演化。然后，他们应用了这种方法，以查看它如何很好地重构了模拟的起始状态。研究小组发现他们的方法可以校正引力效应并改善对原始密度波动的约束。

　　“我们发现这种方法非常有效，” Shirasaki说。“使用这种方法，我们可以用大约十分之一的数据量来验证膨胀理论。这种方法可以缩短NAOJ的Subaru望远镜在即将进行的银河系探测任务（如SuMIRe）中所需的观测时间。”