Размер почти невозможно представить: физики создали самую большую модель Вселенной

Физики использовали самый мощный суперкомпьютер в мире, чтобы создать крупнейшую компьютерную астрофизическую модель Вселенной из всех когда-либо созданных. Эта модель создает новую основу для моделирования физики обычной и темной материи. пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Физики в рамках проекта ExaSky использовали 9000 вычислительных узлов суперкомпьютера Frontier в Национальной лаборатории Оук-Ридж (США) для создания самой масштабной модели расширяющейся Вселенной и показали ее часть размером более 300 тысяч кубических мегапарсеков.

По словам ученых, Вселенная состоит из обычной материи, из которой состоят люди, планеты, звезды и галактики, а также из невидимой темной материи. Последняя взаимодействует с обычной материей только с помощью гравитации.

Поэтому, чтобы понять, что происходит во Вселенной нужно создать общее моделирование и обычной, и темной материи, которое бы включало как гравитацию, так и всю остальную известную физику, включая горячий межзвездный газ, а также образование звезд, черных дыр и галактик. Это называется моделирование космологической гидродинамики. Такое моделирование требует огромного количества вычислений, и оно более сложное по сравнению с моделированием расширяющейся Вселенной, которое включает только эффекты гравитации. Тем не менее физикам удалось создать самое масштабное астрофизическое моделирование Вселенной из всех, которые когда-либо были созданы.

Когда ученые изучают Вселенную, они смотрят не только на огромные расстояния в пространстве, но и заглядывают назад во времени. Ведь свет от самых далеких галактик и других астрономических объектов в некоторых случаях преодолел расстояния в миллиарды световых лет. Один световой год – это расстояние, необходимое свету, чтобы пройти его со скоростью света за один земной год. Это примерно 9,7 трлн км. Таким образом ученые видят далекие объекты такими, какими они были миллиарды лет назад.

Но собрать вместе всю картину эволюции Вселенной, которая возникла 13,8 млрд лет назад, за всю ее историю очень сложно. Тем более, что Вселенная не является статичной, а постоянно расширяется. Считается, что сейчас самые далекие объекты во Вселенной находятся на расстоянии более 45 млрд световых лет от нас.

Чтобы увидеть, как происходили изменения Вселенной за всю ее историю, и как они могут происходить сейчас, когда она продолжает расширяться, помогает моделирование эволюции космоса. Новое моделирования ExaSky еще лучше поможет понять физику Вселенной в огромных масштабах, ведь ученые могут замедлить течение времени, ускорить его, отмотать время назад и увидеть, что происходит со Вселенной в разные периоды ее истории.

Для создания крупнейшей модели Вселенной ученые использовали код HACC, который впервые был создан 15 лет назад. Ученые пришлось его усовершенствовать для создания модели ExaSky.

В результате самый быстрый суперкомпьютер в мире помог создать невероятную единую картину эволюции в огромных масштабах. Физики показали видео части модели Вселенной, которая показывает пространство объемом 64 на 64 на 76 мегапарсеков, или 311 296 кубических мегапарсеков. (Один мегапарсек – это 3 261 563 световых лет). Этот объем составляет всего 0,001 % от всего объема модели Вселенной.

Как уже писал Фокус, Китай показал, каким образом планирует высадить своих астронавтов на Луну. КНР планирует до 2030 года осуществить первый в истории страны пилотируемый полет на Луну.

Также Фокус писал о том, что астрономы получили новое представление об интригующей двойной системе, состоящей из огромной звезды Вольфа-Райе и, возможно, черной дыры. Пока точно неизвестно, что это за объект. Ученые обнаружили, что звезда выбрасывает свой газ со скоростью 1,5 млн км/ч.