Сквозь галактики и время: ученые создали наиболее полную модель Вселенной
Весь бесконечный космос даже представить сложно, но ученые попытались. Причем вполне успешно.
Группа исследователей создала виртуальную модель Вселенной. Она называется Уучу (с японского «пространство»). Только вот ее границы найти непросто. Компьютерный космос имитирует 2,1 триллиона частиц внутри математического куба шириной 9,63 миллиарда световых лет.
Для сравнения: один световой год равен примерно 9,5 триллионам километров. Чтобы хоть примерно представить, насколько это огромное расстояние, до того же Плутона от Солнца лететь всего-то 5,25 световых часа.
В масштабах «Вселенной Уучу» наша Солнечная система не то, что песчинка, а микроскопическая частица. И то квантовая.
Чтобы смоделировать такой невообразимый набор данных, ученым потребовался суперкомпьютер ATERUI II. Эта самая быстрая машина для астрономических исследований. Суперкомпьютер находится в Национальной астрономической обсерватории Японии и может выполнять до трех квадриллионов операций в секунду. Для этого в него встроено 385 терабайт оперативной памяти.
NAOJ
Реклама
Но с виртуальной моделью Вселенной даже такой мощный суперкомпьютер справился не без труда.
«Нам пришлось использовать 20 миллионов суперкомпьютерных часов и сгенерировать порядка 3 петабайт данных», — рассказал Томаки Исияма, доцент Университета Тиба. Он же и разрабатывал код для этого необъятного проекта. — «Это соответствует 894 784 853 изображениям с 12-мегапиксельного сотового телефона».
По сути Уучу работает, как машина времени. Астрофизик с ее помощью может отправляться вперед или назад во времени, а также приближать отдельные Галактики. С помощью этой программы получится узнать о ранних стадиях жизни Вселенной, а также смоделировать, что происходит в ее дальних уголках прямо сейчас.
Симуляцию может скачать любой желающий в сжатом виде. Но учтите, что даже в сильно уменьшенном виде она весит 100 терабайт.
Поскольку в модели реализована эволюция Вселенной от Большого взрыва до наших дней, один из самых впечатляющих результатов, на мой взгляд – это возможность проследить формирование галактик, как они меняются со временем. Галактики в модели представлены с достаточно высоким разрешением, и результаты согласуются с наблюдательными данными. Сами результаты выглядят как распределения плотности вещества (барионного или темного), распределения температуры вещества в разные моменты времени. Пример использования – сравнить с наблюдательными данными, чтобы понять, насколько параметры модели соответствуют действительности.
Источник
