Самая большая виртуальная Вселенная — в открытом доступе

Возможно, вы заметили, что в почти в каждой астрономической заметке фигурируют загадочные «модели». Сегодня речь пойдёт об одной из них: разработанная командой учёных со всего мира, Uchuu на данный момент является самой большой и реалистичной симуляцией нашей Вселенной.

Название модели – Uchuu – в переводе с японского означает “Вселенная”. Она состоит 2,1 триллиона частиц и представляет собой виртуальный куб с ребром в 9,63 миллиарда световых лет — три четверти расстояния от Земли до самых далёких наблюдаемых галактик.

Целью Uchuu является моделирование крупномасштабной структуры Вселенной — загадочных гало тёмной материи, опоясывающих целые галактики и играющих ключевую роль в их эволюции. По этой причине понаблюдать за развитием отдельных звёзд и планет при помощи модели не получится — они просто незначительны на фоне главных героев этой истории.

Больше всего разработка впечатляет продолжительностью симуляции: Uchuu позволяет воссоздать все 13,8 миллиарда лет эволюции Вселенной, от Большого Взрыва до наших дней.

«Uchuu – как машина времени: можно переместиться в прошлое или в будущее, можно остановить время. Можно “приблизить вид” и рассматривать одну галактику, а можно “отдалить” и будет видно целый кластер, — описывает модель студентка Андалузского института астрофизики Джулия Ф. Эреза, которая использует её для изучения структуры Вселенной. — Она позволяет видеть всё, что происходит в любом месте Вселенной в любой момент, от самого её рождения и до сегодняшнего дня. Это – незаменимый инструмент для исследования космоса».

В разработке принимали участие учёные из Японии, Испании, США, Аргентины, Австралии, Чили, Франции и Италии. Даже такой команде с применением самого мощного в мире суперкомпьютера, использующегося в астрономии — ATERUI II — понадобился целый год для создания модели. «Мы использовали все 40200 ядер, которые были доступны нам всего по 48 часов в месяц. Мы потратили 20 миллионов часов компьютерного времени и сгенерировали 3 петабайта данных», — рассказывает доцент Университета Тиба Томоаки Исияма, который разрабатывал код модели.

По итогу, с применением продвинутых технологий сжатия данных команде удалось уместить всю наработанную информацию об образовании гало тёмной материи в базу данных размером 100 терабайт. Усилиями Андалузского института астрофизики и его инфраструктуры skun6, группы RedIRIS и Суперкомпьютерного центра Галисии (CESGA) данные доступны на облаке. В будущем в каталог планируют добавить, среди прочего, карты гравитационного линзирования.

Результаты работы были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society под названием “The Uchuu simulations: Data Release 1 and dark matter halo concentrations”.