Unul dintre succesele modelului ΛCDM al universului este capacitatea modelelor de a crea structuri cu scale și distribuții similare cu cele pe care le vedem în revista Space. În timp ce simulările computerului pot recrea universuri numerice într-o cutie, interpretarea acestor aproximări matematice este o provocare în sine. Pentru a identifica componentele spațiului simulat, astronomii au fost nevoiți să dezvolte instrumente pentru a căuta structura. Rezultatele au fost aproape 30 de programe de calculator independente din 1974. Fiecare promite să dezvăluie structura de formare în univers prin găsirea regiunilor în care se formează halos de materie întunecată. Pentru a testa acești algoritmi, a fost organizată o conferință la Madrid, Spania, în mai 2010, intitulată „Haloes going MAD”, în care 18 dintre aceste coduri au fost puse la încercare pentru a vedea cât de bine s-au stivuit.
Simulările numerice pentru universuri, precum celebrele simulări ale Mileniului, încep cu nimic altceva decât „particule”. În timp ce acestea erau, fără îndoială, mici la scară cosmologică, astfel de particule reprezintă pete de materie întunecată cu milioane sau miliarde de mase solare. Odată cu trecerea timpului, li se permite să interacționeze între ele urmând reguli care coincid cu cea mai bună înțelegere a fizicii și a naturii unei astfel de materii. Acest lucru duce la un univers în evoluție din care astronomii trebuie să folosească codurile complicate pentru a localiza conglomerațiile de materie întunecată în interiorul cărora s-ar forma galaxiile.
Una dintre metodele principale pe care le folosesc aceste programe este de a căuta supradensități mici și apoi de a crește o coajă sferică în jurul acesteia până când densitatea scade într-un factor neglijabil. Majoritatea vor tăia apoi particulele din volumul care nu sunt legate gravitațional pentru a se asigura că mecanismul de detectare nu a luat doar o scurtă aglomerare tranzitorie care se va destrăma în timp. Alte tehnici implică căutarea altor spații de fază pentru particule cu viteze similare, toate în apropiere (semn că acestea au devenit legate).
Pentru a compara modul în care fiecare dintre algoritmi s-a prezentat, au fost supuse două teste. Primul, a implicat o serie de halos de materie întunecată creat intenționat cu sub-haloguri încorporate. Deoarece distribuția particulelor a fost plasată intenționat, ieșirea din programe ar trebui să găsească corect centrul și dimensiunea halosului. Cel de-al doilea test a fost o simulare universală plină de acțiune. În acest sens, distribuția reală nu ar fi cunoscută, dar dimensiunea pură ar permite compararea diferitelor programe pe același set de date pentru a vedea cât de mult au interpretat o sursă comună.
În ambele teste, toți cei care găsesc, în general, s-au comportat bine. În primul test, au existat unele discrepanțe bazate pe modul în care diferite programe au definit locația halosului. Unii au definit-o ca vârf în densitate, în timp ce alții au definit-o ca centru de masă. Atunci când căutăm sub-halos, cei care au folosit abordarea spațiului de fază păreau să poată detecta mai în mod fiabil formațiuni mai mici, dar totuși nu au detectat întotdeauna ce particule din clump erau de fapt legate. Pentru simularea completă, toți algoritmii au fost de acord excepțional de bine. Datorită naturii simulării, scările mici nu au fost bine reprezentate, astfel încât înțelegerea modului în care fiecare detectează aceste structuri era limitată.
Combinarea acestor teste nu a favorizat un algoritm sau o metodă particulară față de oricare alta. El a dezvăluit că fiecare în general funcționează bine unul în raport cu celălalt. Capacitatea pentru atât de multe coduri independente, cu metode independente înseamnă că rezultatele sunt extrem de solide. Cunoașterea pe care o transmit despre modul în care înțelege universul nostru evoluează permite astronomilor să facă comparații fundamentale cu universul observabil pentru a testa astfel de modele și teorii.
Rezultatele acestui test au fost compilate într-o lucrare care este listată pentru publicare într-o ediție viitoare a avizelor lunare ale Royal Astronomical Society.
