Courtesy of InterestingEngineering

Simulasi Superkomputer Ungkap Rahasia Energi Gelap yang Bervariasi di Alam Semesta

Menginvestigasi efek energi gelap dinamis (DDE) terhadap pembentukan galaksi dan struktur kosmik untuk menantang asumsi energi gelap yang konstan dalam model kosmologi standar dan memberikan dasar teori bagi interpretasi data survei galaksi yang akan datang.

03 Okt 2025, 21.02 WIB

265 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian menunjukkan bahwa energi gelap dapat bervariasi seiring waktu, menantang model kosmologis standar.
Simulasi menggunakan Fugaku menghasilkan prediksi yang lebih akurat tentang struktur galaksi dan cluster galaksi.
Data DESI memberikan wawasan baru yang dapat mengubah cara kita memahami evolusi alam semesta.

Chiba, Jepang - Tim ilmuwan dari Jepang, Spanyol, dan Amerika Serikat menggunakan salah satu superkomputer tercepat di dunia, Fugaku, untuk menjalankan simulasi kosmologis besar dalam mempelajari energi gelap. Energi gelap diyakini sebagai penyebab percepatan ekspansi alam semesta, tetapi sifatnya masih banyak misteri. Studi ini mencoba menguji apakah energi gelap bersifat dinamis atau konstan sepanjang waktu.

Dalam studi ini, ada tiga simulasi utama yang dilakukan, dengan dua di antaranya memasukkan konsep energi gelap dinamis (DDE). Satu simulasi menggunakan parameter standar dari model Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) yang sudah dikenal selama ini, sementara yang lain menggunakan data terbaru dari instrumen DESI yang menyatakan ada peningkatan densitas materi alam semesta.

Hasil simulasi menunjukkan bahwa energi gelap dinamis punya efek yang relatif kecil terhadap struktur kosmik. Namun, peningkatan densitas materi yang diperoleh dari data DESI memiliki dampak besar, seperti menghasilkan 70% lebih banyak gugus galaksi di awal alam semesta dan pergeseran gelombang osilasi akustik baryon (BAO) yang sesuai dengan pengamatan.

Simulasi ini juga memperlihatkan bagaimana peningkatan densitas materi dapat memperkuat pengelompokan galaksi pada skala kecil, yang mengonfirmasi kebenaran model tersebut. Hal ini memberi dasar penting bagi interpretasi data masa depan dari proyek survei besar seperti Subaru Prime Focus Spectrograph dan DESI.

Jepang sendiri tengah mengembangkan penerus Fugaku, yaitu FugakuNEXT, dengan investasi mencapai 750 juta dolar, untuk mempercepat penelitian ilmiah dan kecerdasan buatan. Studi ini memberikan dasar teori yang kuat bagi pemahaman energi gelap dan struktur alam semesta yang dapat membawa perubahan besar dalam ilmu kosmologi.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/space/fugaku-supercomputer-runs-dark-energy-simulations

Analisis Ahli

Tomoaki Ishiyama

"Studi ini menyediakan landasan teoritis yang kuat untuk interpretasi data dari survei galaksi skala besar yang sedang dan akan datang."

Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) Team

"Temuan awal kami menunjukkan energi gelap mungkin tidak konstan, membuka kemungkinan baru dalam pemahaman percepatan alam semesta."

Analisis Kami

"Simulasi besar ini menunjukkan batasan model ΛCDM dan memberikan titik awal penting bagi studi energi gelap dinamis yang kompleks. Namun, dampak utama lebih banyak berasal dari perubahan parameter materi dibandingkan perubahan energi gelap itu sendiri, yang menandakan bahwa kita perlu hati-hati mengevaluasi setiap variabel dalam kosmologi modern."

Prediksi Kami

Dengan adanya peningkatan teknologi komputasi dan data survei galaksi masa depan, seperti dari Subaru Prime Focus Spectrograph dan DESI, pemahaman tentang energi gelap dinamis kemungkinan besar akan semakin tajam, yang dapat mengubah model kosmologi standar saat ini.

Pertanyaan Terkait

Apa tujuan utama penelitian yang dilakukan oleh tim ilmuwan dari Jepang, Spanyol, dan AS?

Tujuan utama penelitian adalah untuk memahami dampak energi gelap yang bervariasi sepanjang waktu terhadap evolusi alam semesta.

Apa yang dimodelkan dalam simulasi kosmologis yang dilakukan dengan menggunakan Fugaku?

Simulasi kosmologis yang dilakukan dengan Fugaku mencakup model alam semesta standar ΛCDM dan dua model yang melibatkan energi gelap dinamis (DDE).

Apa yang diusulkan oleh data DESI terkait dengan energi gelap?

Data DESI mengusulkan kemungkinan bahwa energi gelap bukanlah entitas yang konstan, melainkan dapat bervariasi seiring waktu.

Apa dampak dari model energi gelap dinamis (DDE) terhadap pembentukan galaksi?

Model DDE memiliki dampak minimal terhadap struktur kosmik secara keseluruhan, tetapi model dengan kepadatan materi yang lebih tinggi menunjukkan efek signifikan pada pembentukan cluster galaksi.

Mengapa penelitian ini penting untuk pemahaman kita tentang energi gelap?

Penelitian ini memberikan dasar teoretis untuk menafsirkan data dari survei galaksi besar yang akan datang, yang dapat meningkatkan pemahaman kita tentang energi gelap.