Модель Вселенной невероятных размеров создали ученые - фото

Физики использовали самый мощный суперкомпьютер в мире для создания крупнейшей астрофизической модели Вселенной, которая является одной из самых масштабных из когда-либо созданных. Эта модель представляет собой новую основу для изучения и моделирования как обычной, так и темной материи.

Об этом сообщает ScienceAlert.

В рамках проекта ExaSky физики использовали 9000 вычислительных узлов суперкомпьютера Frontier в Национальной лаборатории Оук-Ридж (США) для создания самой масштабной модели расширяющейся Вселенной. Они продемонстрировали ее часть, охватывающую более 300 тысяч кубических мегапарсеков, что является крупнейшим моделированием космологического масштаба на данный момент.

Ученые отмечают, что Вселенная состоит из двух основных типов материи: обычной, которая включает в себя все видимые объекты, такие как люди, планеты, звезды и галактики, и темной материи. Темная материя, в отличие от обычной, не излучает свет и взаимодействует с обычной материей исключительно через гравитационные силы, что делает ее невидимой и трудной для наблюдения.

Для полного понимания происходящих процессов во Вселенной необходимо создать объединенную модель, охватывающую как обычную, так и темную материю. Такая модель должна учитывать не только гравитационные взаимодействия, но и все аспекты известной физики, включая горячий межзвездный газ, а также процессы формирования звезд, черных дыр и галактик. Этот подход называется космологической гидродинамикой.

Он требует значительно большего объема вычислений и является более сложным, чем моделирование расширяющейся Вселенной, которое фокусируется только на гравитации. Тем не менее, физикам удалось создать самое масштабное астрофизическое моделирование, которое когда-либо существовало.

Когда астрономы изучают Вселенную, они не только исследуют огромные расстояния, но и заглядывают в прошлое. Это связано с тем, что свет от самых удаленных галактик и других небесных тел может преодолевать миллиарды световых лет, прежде чем достичь Земли.

Один световой год — это расстояние, которое свет проходит за один земной год, двигаясь со скоростью около 300 тыс. км/с, что эквивалентно примерно 9,7 триллиона километров. Таким образом, наблюдая за этими удаленными объектами, ученые фактически видят их такими, какие они были миллиарды лет назад.

Собрать полную картину эволюции Вселенной, которая появилась 13,8 миллиардов лет назад, — задача чрезвычайно сложная. Вселенная не статична, она постоянно расширяется, что добавляет трудностей в понимание ее динамики. В частности, считается, что самые удаленные объекты, которые мы можем наблюдать, находятся на расстоянии более 45 миллиардов световых лет от нас.

Для понимания изменений Вселенной и ее текущего расширения используется моделирование эволюции космоса. Модель ExaSky позволяет ученым замедлять или ускорять время, а также «отматывать» его назад, чтобы изучить процессы, происходящие на разных этапах истории Вселенной.

Для создания крупнейшей модели Вселенной ученые использовали код HACC, разработанный 15 лет назад, и модернизировали его для реализации модели ExaSky.

Ранее "Курсор" писал, что космический телескоп Джеймс Уэбб обнаружил пять из самых ранних шаровых скоплений звезд в галактике Cosmic Gems arc, которая сформировалась всего через 460 миллионов лет после Большого взрыва.