Simulasi superkomputer baru menunjukkan bahwa energi gelap, kekuatan yang mempercepat ekspansi alam semesta, mungkin bersifat dinamis daripada konstan. Dipimpin oleh peneliti di Jepang, studi ini selaras dengan pengamatan dari Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Ini bisa mengubah pemahaman tentang pembentukan struktur kosmik.
Sejak awal abad ke-20, bukti menunjukkan alam semesta mengembang dengan laju yang semakin cepat, didorong oleh energi gelap, sifat misterius dari ruang-waktu. Model standar Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) mengasumsikan energi gelap tetap konstan, tetapi data DESI terbaru mengisyaratkan komponen energi gelap dinamis (DDE), menantang pandangan ini.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Associate Professor Tomoaki Ishiyama dari Dewan Peningkatan Transformasi Digital Universitas Chiba di Jepang, dengan kolaborator Francisco Prada dari Instituto de Astrofísica de Andalucía di Spanyol dan Anatoly A. Klypin dari New Mexico State University di Amerika Serikat, melakukan simulasi ekstensif. Diterbitkan di Physical Review D (Volume 112, Issue 4), studi ini menggunakan superkomputer Fugaku Jepang untuk tiga simulasi N-body resolusi tinggi, masing-masing dengan volume delapan kali lebih besar dari upaya sebelumnya.
Satu simulasi mengikuti model Planck-2018 ΛCDM, sementara dua menggabungkan DDE. Yang ketiga menggunakan parameter dari data tahun pertama DESI, termasuk peningkatan 10% dalam kepadatan materi. Hasil menunjukkan efek halus dari DDE saja, tetapi dengan kepadatan materi yang disesuaikan, model DDE memprediksi 70% lebih banyak gugus galaksi masif di alam semesta awal dibandingkan model standar. Kepadatan yang lebih tinggi ini meningkatkan tarikan gravitasi, mempercepat pembentukan gugus.
Simulasi juga cocok dengan pengamatan DESI dalam osilasi akustik barionik (BAOs), dengan puncak BAO bergeser 3,71% ke skala yang lebih kecil. Pengelompokan galaksi lebih kuat pada skala kecil dalam model DDE, selaras dengan data.
"Simulasi besar kami menunjukkan bahwa variasi dalam parameter kosmologis, khususnya kepadatan materi di Alam Semesta, memiliki pengaruh lebih besar terhadap pembentukan struktur daripada komponen DDE saja," kata Dr. Ishiyama.
Temuan ini mempersiapkan survei masa depan seperti Subaru Prime Focus Spectrograph dan DESI, yang akan menyempurnakan parameter kosmologis.