Los astrónomos han probado un método para reconstruir el estado del universo temprano aplicándolo a 4000 universos simulados utilizando la supercomputadora ATERUI II en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). Descubrieron que, junto con nuevas observaciones, el método puede establecer mejores restricciones sobre la inflación, uno de los eventos más enigmáticos de la historia del universo. El método puede acortar el tiempo de observación necesario para distinguir entre varias teorías de inflación.

Justo después de la existencia del universo hace 13.800 millones de años, de repente aumentó más de 1 billón de billones de veces en tamaño en menos de una billonésima de billonésima de microsegundo, pero nadie sabe cómo ni por qué. Esta inflación repentina es uno de los misterios más importantes de la astronomía moderna. La inflación debería haber creado fluctuaciones de densidad primordial que habrían afectado la distribución del desarrollo de las galaxias. Por lo tanto, El mapeo de la distribución de las galaxias puede descartar modelos de inflación que no coincidan con los datos observados.

Sin embargo, otros procesos además de la inflación también impactan en la distribución de las galaxias, lo que dificulta la derivación de información sobre la inflación directamente a partir de observaciones de la estructura a gran escala del universo, la red cósmica que comprende innumerables galaxias. En particular, el crecimiento de grupos de galaxias impulsado por la gravedad puede oscurecer las fluctuaciones de la densidad primordial.

Un equipo de investigación dirigido por Masato Shirasaki, un profesor asistente en NAOJ y el Instituto de Matemática Estadística, aplicó un método de reconstrucción para hacer retroceder el reloj y eliminar los efectos gravitacionales de la estructura a gran escala. Usaron ATERUI II, la supercomputadora más rápida del mundo dedicada a las simulaciones astronómicas, para crear 4000 universos simulados y evolucionarlos a través del crecimiento impulsado por la gravedad. Luego aplicaron este método para ver qué tan bien reconstruía el estado inicial de las simulaciones. El equipo descubrió que su método puede corregir los efectos gravitacionales y mejorar las restricciones sobre las fluctuaciones de la densidad primordial.

"Descubrimos que este método es muy eficaz, "dice Shirasaki." Usando este método, podemos verificar las teorías de la inflación con aproximadamente una décima parte de la cantidad de datos. Este método puede acortar el tiempo de observación requerido en las próximas misiones de estudio de galaxias, como SuMIRe por el Telescopio Subaru de NAOJ ".

Estos resultados aparecieron como Masato Shirasaki et. Alabama. "Restricción de la no gaussianidad primordial con el espectro galáctico posterior a la reconstrucción en el espacio Redshift, " en Revisión física D el 4 de enero 2021.