Розмір майже неможливо уявити: фізики створили найбільшу модель Всесвіту (відео).

Фізики використали найпотужніший суперкомп'ютер у світі, щоб продемонструвати найбільшу комп'ютерну астрофізичну модель Всесвіту, яка коли-небудь була створена. Ця модель надає нову основу для моделювання фізики звичайної та темної матерії, пише ScienceAlert.

У рамках проекту ExaSky фізики використали 9000 обчислювальних вузлів суперкомп'ютера Frontier у Національній лабораторії Оук-Рідж (США) для створення найбільшої моделі розширюваного Всесвіту та продемонстрували її частину розміром понад 300 тисяч кубічних мегапарсеків.

На думку вчених, Всесвіт складається з звичайної матерії, з якої складаються люди, планети, зірки та галактики, а також з невидимої темної матерії. Остання взаємодіє зі звичайною матерією лише за допомогою гравітації.

Тому, щоб зрозуміти, що відбувається у Всесвіті, потрібно створити загальне моделювання як звичайної, так і темної матерії, яке б включало як гравітацію, так і всю іншу відому фізику, включаючи гарячий міжзоряний газ, а також утворення зірок, чорних дір та галактик. Це називається моделюванням космологічної гідродинаміки. Таке моделювання вимагає величезної кількості обчислень і є більш складним у порівнянні з моделюванням розширюваного Всесвіту, яке включає лише ефекти гравітації. Тим не менш, фізикам вдалося створити найбільше астрофізичне моделювання Всесвіту з усіх, які коли-небудь були створені.

Коли вчені вивчають Всесвіт, вони дивляться не лише на величезні відстані у просторі, але й заглядають назад у часі. Адже світло від найвіддаленіших галактик та інших астрономічних об'єктів у деяких випадках подолало відстані в мільярди світлових років. Один світловий рік — це відстань, яку світло проходить за один земний рік зі швидкістю світла. Це приблизно 9,7 трлн км. Таким чином, вчені бачать віддалені об'єкти такими, якими вони були мільярди років тому.

Але зібрати разом всю картину еволюції Всесвіту, яка виникла 13,8 млрд років тому, за всю її історію дуже складно. Тим більше, що Всесвіт не є статичним, а постійно розширюється. Вважається, що зараз найвіддаленіші об’єкти у Всесвіті знаходяться на відстані понад 45 млрд світлових років від нас.

Щоб побачити, як відбувалися зміни у Всесвіті за всю її історію, і як вони можуть відбуватися зараз, коли вона продовжує розширюватися, допомагає моделювання еволюції космосу. Нове моделювання ExaSky ще більше допоможе зрозуміти фізику Всесвіту в величезних масштабах, адже вчені можуть сповільнити плин часу, прискорити його, відкотити час назад і побачити, що відбувається з Всесвітом у різні періоди її історії.

Для створення найбільшої моделі Всесвіту вчені використали код HACC, який вперше був створений 15 років тому. Вченим довелося його вдосконалити для створення моделі ExaSky.

В результаті найшвидший суперкомп'ютер у світі допоміг створити неймовірну єдину картину еволюції в величезних масштабах. Фізики показали відео частини моделі Всесвіту, яка демонструє простір об'ємом 64 на 64 на 76 мегапарсеків, або 311 296 кубічних мегапарсеків. (Один мегапарсек — це 3 261 563 світлових років). Цей об'єм складає всього 0,001% від загального об'єму моделі Всесвіту.