Самая большая виртуальная Вселенная — в открытом доступе

Можливо, ви помітили, що майже у кожній астрономічній замітці фігурують загадкові “моделі”. Сьогодні мова зайде про одну з них: розроблена командою вчених зі всього світу, Uchuu наразі є найбільшою та найреалістичнішою симуляцією нашого Всесвіту.

Назва моделі, Uchuu, в перекладі з японської означає “Всесвіт”. Вона складається з 2,1 трильйона частинок і являє собою віртуальний куб з ребром в 9,63 мільярда світлових років — три чверті відстані від Землі до найвіддаленіших спостережуваних галактик.

Завданням Uchuu є моделювання великомасштабної структури Всесвіту — загадкових гало темної матерії, що оперізують цілі галактики й грають ключову роль в їх еволюції. З цієї причини поспостерігати за розвитком окремих зірок і планет за допомогою моделі не вийде — вони просто незначні на тлі головних героїв цієї історії.

Понад усе розробка вражає тривалістю симуляції: Uchuu дозволяє відтворити всі 13,8 мільярда років еволюції Всесвіту, від Великого Вибуху до наших днів.

“Uchuu – немов машина часу: можна переміститися в минуле або в майбутнє, можна зупинити час. Можна ‘наблизити’ й розглядати одну галактику, а можна ‘віддалити’ й буде видно цілий кластер, — описує модель студентка Андалузького інституту астрофізики Джулія Ф. Ереза, що використовує її для вивчення структури Всесвіту. — Вона дозволяє бачити все, що відбувається в будь-якому місці Всесвіту в будь-який момент, від самого її народження і до сьогодні. Це – незамінний інструмент для дослідження космосу “.

У розробці брали участь вчені з Японії, США, Аргентини, Австралії, Чилі, Франції та Італії. Навіть такій команді із застосуванням найпотужнішого у світі суперкомп’ютера, що використовується в астрономії — ATERUI II — знадобився цілий рік для створення моделі. “Ми використовували всі 40200 ядер, що були доступні для нас лише по 48 годин на місяць. Ми витратили 20 мільйонів годин комп’ютерного часу і згенерували 3 петабайти даних” – розповідає доцент Університету Тіба Томоакі Ісияма, що розробляв код моделі.

Нарешті, з застосуванням просунутих технологій стиснення даних команді вдалося вмістити всю напрацьовану інформацію про розвиток гало темної матерії в базу даних розміром 100 терабайтів. Зусиллями Андалузького інституту астрофізики і його інфраструктури skun6, групи RedIRIS і Суперкомп’ютерного центру Галісії (CESGA) дані доступні на хмарі. У майбутньому в каталог планують додати, серед іншого, карти гравітаційного лінзування.

Результати роботи було опубліковано у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society під назвою “The Uchuu simulations: Data Release 1 and dark matter halo concentrations”.