Всесвіт в кишені: вчені виклали неймовірно детальну симуляцію світобудови у відкритий доступ

Задіявши колосальні обчислювальні потужності, фізики змоделювали те, як темна матерія і темна енергія впливають на характер утворення галактик у Всесвіті.

Астрономія трохи відрізняється від багатьох наук, тому що розмір вибірки - завжди одиниця. Космос містить все, що ми можемо спостерігати в всесвіті, а тому астрономи не можуть, наприклад, вивчати кілька різних всесвітів, щоб побачити, як працює наша. Однак вони можуть створювати комп'ютерні моделі Всесвіту. Налаштовуючи різні їх параметри, астрономи можуть дізнатися, яку роль відіграють незвичайні явища - наприклад, темна матерія і темна енергія, — грають в навколишньому нас космосі.

Втім, тепер у кожного є спосіб отримати собі копію такого "кишенькового Всесвіту".

Симуляція Uchuu - найбільша і деталізована симуляція Всесвіту з коли-небудь створених. Він містить 2,1 трильйона «частинок» в просторі діаметром 9,6 мільярда світлових років. Імітація моделює еволюцію Всесвіту протягом понад 13 мільярдів років. Він не фокусується на утворенні зірок і планет, а замість цього розглядає поведінку темної матерії, яка розширюється в Всесвіті.

Деталізація Uchuu досить висока, щоб команда могла ідентифікувати все, від скупчень галактик до гало темної матерії окремих їх представників. Оскільки темна матерія становить більшу частину матерії Всесвіту, вона є основним двигуном утворення і кластеризації галактик.

Окремі кластери "павутини" темної матерії в різних масштабах Ishiyama et. al, MNRAS, 2021

Для створення такої детальної моделі потрібна колосальна обчислювальна потужність і обсяг пам'яті. Команда використовувала понад 40 000 комп'ютерних ядер і 20 мільйонів комп'ютерних годин для створення свого моделювання і виробила понад 3 петабайт даних.

Це 3000 ТБ або 3 мільйони ГБ для нас, смертних. Однак, використовуючи стиснення з високою щільністю, команда змогла стиснути всі дані до всього 100 ТБ. Це як і раніше величезний обсяг даних, але його можна зберігати на одному диску. Наприклад, твердотіловий Exadrive від Nimbus з аналогічною місткістю обійдеться вам в жалюгідних $40 000-хіба це ціна за можливість буквально заховати Всесвіт в кишеню своїх джинсів?

Тим же, хто зараз не має навіть таких скромних коштів, прийде на допомогу Інтернет. Необроблені дані команди uchuu розміщені на skiesanduniverses.org, так що ви можете досліджувати їх віртуальний Всесвіт скільки завгодно.

Натхнення: www.popmech.ru