Ученые сгенерировали виртуальную вселенную. И ее можно загрузить

Астрономия, будучи наукой, изучающей Вселенную, способна поразить воображение. А пока вы в этом, возможно, сомневаетесь, наша планета вращается вокруг своей оси и несет нас сквозь космос со скоростью почти 1700 км/ч относительно кого-то на экваторе. Наша галактика Млечный Путь, в свою очередь, вместе с соседней галактикой Андромеды и несколькими другими галактиками объединены в так называемую Местную Группу, каждая галактика в которой движется в общем гравитационном поле. Но за пределами Местной Группы лежит далекий и бесконечный космос. Так, на расстоянии 22 миллиона световых лет можно обнаружить галактику NGC 3621, которая расположилась в южном созвездии Гидра. И чем дальше мы будем удаляться от дома, тем больше галактик мы увидим. Вряд ли человеческое воображение способно справиться с восприятием бесконечной Вселенной, на просторах которой творится бог весть что. И все же, у нас есть инструменты, позволяющемся хоть как-то разрешить эту мысленную проблему. Недавно международная команда исследователей создала самую большую и реалистичную виртуальную вселенную на сегодняшний день под названием Учуу (что по-японски означает “космическое пространство”). И да, ее можно скачать.

Сегодня исследования в области астрономии и астрофизики не обходятся без мощнейших компьютеров. Они помогают ученым в наблюдениях и обработке данных, составлении каталогов и работе с документами. Роботизированные телескопы и радиотелескопы позволяют астрономам отслеживать движение тысяч звезд. А использование численных методов позволяет добиваться по-настоящему удивительных результатов при обработке данных.

Как пишет астрофизик Сергей Попов, некоторые современные астрономические проекты относятся к т.н. Big data science. Работа инструмента начинает во многом определяется возможностью работы с получаемой информацией.

Более того, работу современного астронома невозможно представить без компьютера. С их помощью исследователи могут управлять инструментами, а затем, применяя мощные современные методы анализа, обрабатывать полученные данные. Так что от телескопа до компьютера один шаг.

Попытки сгенерировать компьютерную модель Вселенной, которая рассказывала бы ее эволюцию за более чем 13 миллиардов лет (то есть с момента Большого взрыва) принимались неоднократно. Так, еще в 2014 году в ходе работы, опубликованной в журнале Nature, исследователи провели численное моделирование формирования космической структуры, воспроизведя как крупномасштабные, так и мелкомасштабные особенности репрезентативного объема Вселенной с начала ее истории до наших дней.

Работа отражает как крупномасштабное распределение барионной материи во Вселенной, так и изменение с течением времени его свойств в конкретных галактических системах. Напомним, что барионной материей ученые называют материю, состоящую из барионов (нейтронов, протонов) и электронов.

А ври на изображении ниже можно увидеть результат работы исследователей из Нью-йоркского института Flatiron и Массачусетского технологического института (MIT). Им удалось разработать и запрограммировать новую модель моделирования Вселенной, получившую название Illustris: Следующее поколение, или Illustris TNG.

До 2021 года эта модель являлась самой продвинутой симуляцией Вселенной в своем роде. Детализация и масштаб моделирования позволяют изучать, как формируются, развиваются и растут галактики в тандеме с их активностью по звездообразованию.

Отображение того, как развиваются галактики в моделировании, дает представление о том, какой могла быть наша собственная галактика Млечный Путь, когда сформировалась Земля, и как наша галактика может измениться в будущем.

Недавно международная команда исследователей из Японии, Испании, США, Аргентины, Австралии, Чили, Франции и Италии опубликовала результаты своей по-настоящему прорывной работы. Теперь вы сами (при наличии свободного жесткого диска) можете держать одну из этих симуляций в своем компьютере. Симуляция, получившая название Uchuu является самой подробной симуляцией Вселеной из когда-либо созданных.

Как сообщает портал Science Alert, моделирование было создано с использованием суперкомпьютера ATERUI II, который посвящен астрономическим проектам. Суперкомпьютер, расположенный в Иватэ, Япония, имеет максимальную производительность более 3 Пфлопс, но даже при всей этой мощности потребовался целый год, чтобы просмотреть все данные и создать симуляцию.

Моделирование рассматривает ореолы темной материи, которые представляют собой структуры огромного масштаба, которые могли бы рассказать нам о формировании галактик и ранней Вселенной. Крупномасштабный характер моделирования делает его ценным инструментом для изучения того, как Вселенная развивалась с течением времени, поскольку он показывает очень отдаленные регионы, которые представляют собой ранние этапы жизни Вселенной.

«Мы можем двигаться вперед, назад и останавливаться во времени, мы можем «увеличить» одну галактику или «уменьшить» ее, чтобы визуализировать целое скопление, мы можем видеть, что на самом деле происходит в каждый момент и в каждом месте Вселенной с ее самых ранних дней до настоящего времени, что является важным инструментом для изучения Космоса,» – отмечает Эреза. Более того, никогда прежде у человечества не было подобных инструментов.

Так что если вы хотите самостоятельно исследовать новую виртуальную модель Вселенной, то вперед: команда сделала всю симуляцию доступной для бесплатного скачивания. Хотя вынуждены предупредить — даже в сжатом виде симуляция занимает 100 терабайт, поэтому вам понадобится немало свободного места на жестком диске.

Чтобы загрузить симуляцию и узнать больше о взаимодействии с ней, вы можете перейти на веб-сайт Uchuu simulation и связанную с ним страницу на GitHub. Группа также планирует выпустить больше данных в будущем, включая каталоги виртуальных галактик и карты гравитационного линзирования. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Разработчики Uchuu надеются, что модель поможет астрономам научиться интерпретировать исследования галактик с использованием Big Data, которые ожидаются в ближайшие годы с помощью таких объектов, как телескоп Subaru и космическая миссия ЕКА Euklede.

Источник: https://hi-news.ru/computers/uchenye-sgenerirovali-virtualnuyu-vselennuyu-i-ee-mozhno-zagruzit.html