Американские физики совершили прорыв в изучении космоса, создав крупнейшую в истории компьютерную модель расширяющейся Вселенной. Используя 9 000 вычислительных узлов суперкомпьютера Frontier в Ок-Риджской национальной лаборатории, команда смоделировала объём более чем в 31 миллиард кубических мегапарсеков.
Проект под названием ExaSky направлен на исследование эволюции Вселенной и тёмной материи — загадочного компонента, который взаимодействует только через гравитацию. «Чтобы понять, как работает Вселенная, нам необходимо учитывать гравитацию и всё остальное, включая образование звёзд, чёрных дыр и галактик», — объясняет руководитель проекта Салман Хабиб из Аргоннской национальной лаборатории.
Процесс моделирования потребовал сложнейших математических расчётов и высокой производительности. Ранее подобные симуляции часто упрощались, исключая гидродинамические эффекты. Однако с использованием улучшенного программного обеспечения и ускорений Frontier учёным удалось включить дополнительные параметры, такие как поведение горячего газа и физику звёздообразования.
В рамках симуляции учёные создали видео, показывающее, как массивный кластер галактик формируется в пространстве размером 64 × 64 × 76 мегапарсеков (311 296 кубических мегапарсеков). Этот объём составляет всего 0,001% всей симуляции, что подчёркивает её грандиозный масштаб.
Мы сделали невероятный шаг вперёд не только благодаря объёму моделирования, но и за счёт добавления реалистичной физики. Это действительно технологический подвиг для суперкомпьютера Frontier.
Бронсон Мессер
Астрофизик
Результаты этого исследования обещают расширить наше понимание Вселенной, её структуры и процессов, которые ею управляют. Симуляции такого уровня открывают новые горизонты для будущих астрономических открытий.
