Науковці створили симуляцію Всесвіту за допомогою суперкомп’ютерів

Вчені створили «синтетичний Всесвіт» за допомогою суперкомп’ютерів, щоби передбачити, роботу майбутніх супертелескопів під час дослідження космосу. Футуристичні пристрої вивчатимуть головні загадки космології: темну енергію та темну матерію, іноді об’єднані під назвою «темний Всесвіт».

Синтетичний Всесвіт, створений за допомогою суперкомп’ютера Theta в Аргоннській національній лабораторії в Іллінойсі, є частиною проекту Ope­nUni­verse. У симуляції створено майже 4 мільйони зображень, що відображають Всесвіт, як його повинні побачити космічний телескоп Ненсі Грейс Роман, який буде запущений у 2027 році, і обсерваторія Віри Рубін, що будується у Чилі.

Симуляції дозволять ученим уникнути деяких сюрпризів, коли телескопи почнуть досліджувати Всесвіт, хоча вони, безсумнівно, відкриють і нові несподіванки. Робота, виконана на суперкомп’ютері Theta, зайняла дев’ять днів, що на звичайному комп’ютері зайняло б близько 300 років. Результати допоможуть спрямувати майбутні дослідження темної матерії та темної енергії, а також нададуть ученим попередній огляд того, що можна буде вивчати за допомогою цих телескопів.

Телескопи Роман і Рубін, що знаходяться на різних висотах і в різних умовах, будуть вивчати темну енергію – загадкову силу, відповідальну за прискорене розширення Всесвіту. Темна енергія становить близько 68–70% від загальної маси-енергії Всесвіту.

Проект Ope­nUni­verse допоможе вченим краще зрозуміти сигнатури темної енергії, які будуть видні на зображеннях, отриманих з Роман і Рубін. Це може означати, що навіть слабкі сліди темної енергії можуть привести до важливих наукових результатів з самого початку роботи телескопів.

Телескопи також будуть вивчати темну матерію, яка становить близько 26% решти маси і енергії у Всесвіті. На даний момент вони опублікували 10-терабайтну частину повного пакета обсягом 400 терабайт, а залишки даних будуть опубліковані цієї осені після їх обробки.