Los astrónomos han jugado un juego de adivinar los números con implicaciones cosmológicas. Trabajando a partir de un catálogo simulado de galaxias preparado por un equipo japonés, dos equipos estadounidenses adivinaron correctamente los parámetros cosmológicos utilizados para generar el catálogo con una precisión del 1%. Esto nos da la confianza de que sus métodos podrán determinar los parámetros correctos del universo real cuando se apliquen a datos de observación.

Las ecuaciones básicas que gobiernan la evolución del universo pueden derivarse de cálculos teóricos, pero algunos de los números en esas ecuaciones, los parámetros cosmológicos, solo se puede derivar a través de observaciones. Parámetros cosmológicos vinculados a las partes no observables del universo, como la cantidad de materia oscura o la expansión del universo impulsada por la energía oscura, debe inferirse observando sus efectos sobre la distribución de las galaxias visibles. Siempre hay incertidumbre al trabajar con la parte oscura del universo, y es difícil estar seguro de que los modelos y el análisis de datos sean precisos.

Para probar el análisis de datos, un equipo japonés dirigido por Takahiro Nishimichi en la Universidad de Kioto y la Kavli IPMU (nota) en la Universidad de Tokio utilizó la supercomputadora ATERUI II en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón para crear 10 universos simulados con un volumen total 100 veces mayor que incluso la mayoría extensos estudios de galaxias hasta ahora. El gran volumen, gran rango dinámico, y se necesitaba una alta resolución alcanzable solo con la supercomputadora más poderosa del mundo dedicada a la astronomía para separar los errores sistemáticos en los modelos de análisis de los errores aleatorios debidos a coincidencias sin sentido en los datos. Los parámetros cosmológicos utilizados para desarrollar estos universos simulados se eligieron al azar del rango de valores razonablemente esperados. El equipo japonés preparó un catálogo que enumera las posiciones de las galaxias en la simulación similar a los catálogos producidos por telescopios reales que observan el cielo. Luego, el equipo japonés desafió a otros astrónomos a adivinar los números utilizados para generar el catálogo.

Dos equipos estadounidenses aceptaron el desafío. Trabajando de forma independiente y utilizando diferentes métodos, ambos equipos analizaron los datos japoneses con herramientas utilizadas para estudios astronómicos reales. Cada equipo tenía solo una oportunidad de adivinar los números, y ambos equipos produjeron respuestas dentro del 1% de los valores reales. Esto muestra que estos métodos deberían dar resultados correctos cuando se aplican a datos de observación reales.

Entonces, ¿cuáles fueron los números correctos? Siguen siendo secretos para que más equipos puedan jugar a adivinar los números. De esta manera, los datos del desafío continuarán respaldando el desarrollo y la prueba de técnicas de análisis cósmico.

Estos resultados aparecieron como Nishimichi et al. "Desafío ciego para la cosmología de precisión con estructura a gran escala:resultados de la teoría de campo eficaz para el espectro de energía de las galaxias del espacio de desplazamiento al rojo" en Revisión física D el 28 de diciembre 2020.