Исследователи из Цюрихского университета имитировали формирование всей нашей вселенной с помощью большого суперкомпьютера. Из 2 триллионов цифровых частиц был создан гигантский каталог около 25 миллиардов виртуальных галактик.
Этот каталог будет использоваться для калибровки экспериментов на борту спутника Евклида, который будет запущен в 2020 году с целью изучения природы темной материи и темной энергии.
В течение трех лет группа астрофизиков из Цюрихского университета разработала и оптимизировала программный код, чтобы с беспрецедентной точностью описать динамику темной материи и формирование крупномасштабных структур во Вселенной. Как сообщают ученые в своей недавно опубликованной статье, код (называемый PKDGRAV3) был разработан для оптимального использования доступной памяти и вычислительной мощности современных суперкомпьютерных архитектур, таких как суперкомпьютер «Пиц Дайнт» швейцарского Национального вычислительного центра (CSCS). Код был обработан машиной за 80 часов и создал виртуальную вселенную из двух триллионов макрочастиц.
Благодаря высокой точности расчета, отражающей темную материю, развивающуюся под действием гравитации, исследователи моделировали образование небольшой концентрации вещества, называемой гало темной материи.
Действительно, около 95 процентов Вселенной это темнота. Космос состоит из 23 процентов темной материи и 72 процентов темной энергии.
Природа темной энергии остается одной из основных неразрешенных головоломок в современной науке.Ромен Тейссье, профессор вычислительной астрофизики UZH.
Это задача, которая может быть решена только косвенным наблюдением: когда спутник Евклида захватит свет миллиардов галактик на больших участках неба. После чего, астрономы будут измерять очень тонкие искажения, которые возникают из-за отклонения света этих галактик. А причиной таких отклонений (которые могут быть вызваны большими массами), является темная материя.
Это сопоставимо с искажением света на несколько неровном стекле.Йоахим Стадел из Института вычислительной науки UZH.
Будущее исследование направлено на обнаружение новых законов физики, лежащих за пределами стандартной модели.
Филипп Дончев