Астрономи провели найбільше на сьогодні комп’ютерне моделювання, щоб дослідити еволюцію Всесвіту.
Проєкт під назвою Flamingo розрахував еволюцію всіх компонентів Всесвіту – звичайної матерії, темної матерії та темної енергії – відповідно до законів фізики.
По ходу моделювання віртуальні галактики та скупчення галактик з’являються в деталях.
Такі об’єкти, як космічний телескоп Евклід, нещодавно запущений Європейським космічним агентством (ESA), і космічний телескоп NASA імені Джеймса Вебба, збирають дані про галактики, квазари та зірки.
Дослідники сподіваються, що симуляції дозволять їм порівняти віртуальний Всесвіт зі спостереженнями за реальними речами, які знімають нові потужні телескопи.
Це може допомогти вченим зрозуміти, чи є стандартна модель космології хорошим описом реальності.
Співробітник дослідження Flamingo, професор Карлос Френк, професор фундаментальної фізики Огдена в Інституті обчислювальної космології Даремського університету, сказав: «Космологія знаходиться на роздоріжжі. У нас є дивовижні нові дані з потужних телескопів, деякі з яких, на перший погляд, не відповідають нашим теоретичним очікуванням. Або стандартна модель космології має недоліки, або є тонкі упередження в даних спостережень. Наше надточне моделювання Всесвіту повинно дати нам відповідь».
Минулі моделювання, які порівнювали зі спостереженнями Всесвіту, були зосереджені на холодній темній матерії, яка вважається ключовим компонентом структури космосу.
Однак тепер астрономи кажуть, що вплив звичайної матерії, яка становить лише 16% усієї матерії у Всесвіті, і нейтрино, крихітних частинок, які рідко взаємодіють зі звичайною матерією, також потрібно враховувати, намагаючись зрозуміти Всесвіт. еволюція.
Головний дослідник, професор Джооп Шайе з Лейденського університету, сказав: «Хоча темна матерія домінує над гравітацією, внеском звичайної матерії більше не можна нехтувати, оскільки цей внесок може бути подібним до відхилень між моделями та спостереженнями».
Протягом останніх двох років дослідники проводили моделювання на потужному суперкомп’ютері в Даремі.
Моделювання зайняло понад 50 мільйонів процесорних годин на суперкомп’ютері Cosmology Machine (COSMA 8), організованому Інститутом обчислювальної космології Даремського університету від імені британського об’єкта DiRAC High-Performance Computing.
Щоб зробити моделювання можливим, дослідники розробили новий код під назвою SWIFT, який розподіляє обчислювальну роботу на тисячі центральних процесорів (ЦП, іноді до 65 000).
Flamingo — проєкт консорціуму Virgo для космологічного суперкомп’ютерного моделювання. Акронім розшифровується як симуляція великомасштабних структур на повній ГЕС із картографуванням усього неба для інтерпретації спостережень наступного покоління.
Фінансування проєкту надійшло від Європейської дослідницької ради, Ради науково-технічних засобів Великобританії, Нідерландської організації наукових досліджень та Швейцарського національного наукового фонду.
Дослідження опубліковано в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.