Storskala simuleringer kunne kaste lys over de mørke elementer, der udgør det meste af vores kosmos

Hvis du kun redegør for sagen, kan vi se, Hele vores galakse burde ikke eksistere. Den kombinerede tyngdekraft af enhver kendt måne, planet, og stjerne burde ikke have været stærk nok til at producere et system så tæt og komplekst som Mælkevejen.

Så hvad har holdt det hele sammen?

Forskere mener, at der er en stor mængde ekstra stof i universet, som vi ikke kan observere direkte - såkaldt "mørk stof". Selvom det ikke vides, hvad mørkt stof er lavet af, dens virkninger på lys og tyngdekraft er tydelige i selve strukturen af ​​vores galakse. Det her, kombineret med den endnu mere mystiske "mørke energi", der menes at fremskynde universets udvidelse, kunne udgøre så meget som 96 procent af hele kosmos.

I en ambitiøs indsats ledet af Argonne National Laboratory, forskere ved Biocomplexity Institute of Virginia Tech forsøger nu at estimere universets nøgletræk, inklusive dets relative fordelinger af mørkt stof og mørk energi. Det amerikanske energiministerium har godkendt næsten 1 million dollars i finansiering til forskerholdet, som har fået til opgave at udnytte computersimuleringer i stor skala og udvikle nye statistiske metoder til at hjælpe os med bedre at forstå disse grundlæggende kræfter.

At fange indvirkningen af ​​mørkt stof og mørk energi på nuværende og fremtidige videnskabelige observationer, forskerholdet planlægger at bygge videre på nogle af de kraftfulde forudsigende teknologier, der er blevet brugt af Biocomplexity Institute til at forudsige den globale spredning af sygdomme som Zika og Ebola. Ved at bruge observationsdata fra kilder som Dark Energy Survey, videnskabsmænd vil forsøge at forstå bedre, hvordan disse "mørke" elementer har påvirket universets udvikling.

"Det lyder lidt utroligt, men vi har gjort lignende ting tidligere ved at kombinere statistiske metoder med supercomputersimuleringer, ser på epidemier, " sagde Dave Higdon, en professor i Biocomplexity Institute's Social and Decision Analytics Laboratory og et fakultetsmedlem i Institut for Statistik, del af Virginia Tech College of Science.

"Ved brug af statistiske metoder til at kombinere inputdata om befolkning, bevægelsesmønstre, og det omgivende terræn med detaljerede simuleringer kan forudsige, hvordan sundhedsforholdene i et område vil udvikle sig ganske pålideligt - det vil være en interessant test at se, hvor godt de samme principper fungerer på en kosmisk skala."

Hvis denne indsats lykkes, resultater vil gavne kommende kosmologiske undersøgelser og kan kaste lys over en række mysterier vedrørende sammensætningen og udviklingen af ​​mørkt stof og mørk energi. Hvad mere er, ved at reverse engineering af udviklingen af ​​disse elementer, de kunne give enestående indsigt i mere end 14 milliarder års kosmisk historie.