Forskare har designat den största virtuella simuleringen av vårt universum som någonsin skapats

Ett internationellt team av astrofysiker har designat den mest kompletta och realistiska simuleringen av vårt universum hittills: “Uchuu”. Genom att modulera vissa kriterier bör astronomer kunna analysera rollen, i vårt universum, för fortfarande svårfångade element som mörk materia och mörk energi.

Dess dimensioner är jämförbara med halva avståndet mellan jorden och de mest avlägsna observerade galaxerna. Den innehåller 2,1 biljoner partiklar av mörk materia, i en “kub” 9,6 miljarder ljusår i diameter. Men vad pratar vi om? Helt enkelt den största och mest exakta (hittills) simuleringen av vårt universum, producerad av ett internationellt team av forskare.

3 000 terabyte komprimerad i en SSD-enhet

Uchuu (Universum, på japanska), är nedladdningsbar och får plats i ett lagringsutrymme på 100 terabyte… om du betalar mellan 40 och 50 000 euro för att få en av de sällsynta SSD-enheterna av denna storlek, som Exadrive från Nimbus. Men om du bara vill komma åt data online är det möjligt: ​​Uchuu-teamet har publicerat sina rådata på skiesanduniverses.org
så att du kan utforska dess “virtuella universum” så mycket du vill.

Bland de 25 forskarna som är involverade i detta galna projekt finns astrofysiker från University of New Mexico, Institute of Astrophysics of Andalusia, Max Planck Institute i München, University of Chiba (Japan), Lebedev Institute (Moskva), University of Bologna (Italien), University of La Plata (Argentina), Swinburne Center for Astrophysics (Australien), och närmare oss, från Marseille Astrophysics Laboratory (LAM).

I sitt råa tillstånd, när den inte har “komprimerats” (med högpresterande beräkningar), representerar denna simulering 3 petabyte data. Det är 3 000 terabyte – motsvarande en miljon bilder tagna från en 12-megapixel smartphone. Skapandet av en så detaljerad modell kräver också avsevärd datorkraft och lagringsutrymme. Dess designers har använt mer än 40 000 mikroprocessorkärnor för att utföra 20 miljoner timmars beräkning.

Ett verktyg för att reda ut mysteriet med mörk materia

För att designa Uchuu använde forskarna en av de mest kraftfulla superdatorerna i världen, byggd av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ): ATERUI II. Syftet med denna simulering: underlätta förståelsen av de olika astrofysiska fenomenen ur en teoretisk synvinkel “. Éric Jullo, forskare vid LAM, säger: ” Uchuu kommer att tillåta oss att studera universums utveckling med en oöverträffad detaljnivå och mängd information. I synnerhet kommer det i rätt tid att analysera data som kommer till oss från den senaste generationens teleskop. “.

Tack vare dess enorma volym och höga upplösning tillåter Uchuu för närvarande LAM-forskare att ” simulera galaxer i ett mycket brett massområde, över mycket stora delar av himlen “. Detta skulle redan ha tillåtit, enligt astrofysikern Athanasia Gkogkou, stationerad vid Marseille-observatoriet, ” ett aldrig tidigare skådat framsteg inom området för radioobservationer under millimeter “.

Det bör noteras att denna simulering av universum också gör det möjligt att spåra bildningen och utvecklingen av materia, genom “nästan hela” universums ålder; eller 13,8 miljarder år. ” Uchuus detaljnivå är tillräckligt hög för att forskare ska kunna identifiera allt från galaxhopar till den mörka materiens halos i enskilda galaxer. Eftersom mörk materia utgör det mesta av materien i universum är den den primära drivkraften för bildandet av galaxer och kluster “, specificerar den senaste presentationen av projektet, publicerad den arXiv.org i juli 2021.” Genom att kombinera dessa simuleringar kan vi spåra utvecklingen av mörk materia halos och subhalos, allt från de som är värd för dvärggalaxer till kluster av massiva galaxer, på en aldrig tidigare skådad volym. “, noterar forskarna.

Framtida utgåvor av Uchuu kommer att inkludera gravitationslinskartor och kataloger över fiktiva galaxer, röntgenkluster och aktiva galaxkärnor.

I slutändan, ” Genom att modifiera olika aspekter av denna kosmiska simulering kan astronomer kanske upptäcka hur saker som mörk materia och mörk energi spelar en roll i vårt universum », avslutar designers av Uchuu i Universum idag. Kom ihåg att mörk materia förblir ett verkligt mysterium, att den aldrig har observerats direkt och att dess egenskaper förblir okända.

Källor: Universum idag
, AML
, arXiv.org