Wielu naukowców głowi się jak przeprowadzić szczegółową symulację wszechświata po to, aby zrozumieć działanie takich zjawisk jak czarne dziury czy ciemna materia.

Powstał nowy projekt

Nowy, najbardziej szczegółowy projekt symulacji kosmosu stworzony przez astrofizyków nazywa się Illustris – The Next Generation. Jest to jedna wielka „mapa” kosmosu. Nowy model kosmosu pozwala na zrozumienie, jak powstawał wszechświat. Symulacja daje możliwość częściowego zrozumienia, jak czarne dziury dystrybuują ciemną materią w całej galaktyce. Czarne dziury mogą wpływać na powstawanie struktur kosmicznych czy też umożliwić starszym galaktyką produkcję gwiazd.

Jak działa symulacja?

Aby przeprowadzić jedną symulację potrzeba, aż 24 tyś. procesorów i zajmuje to ponad dwa miesiące. Do opisywanej symulacji kosmosu wykorzystuje się niemiecki super komputer Hen Hazel. Hen Hazel przeprowadzał opisywaną symulacje kosmosu już dwa razy. Podczas całej symulacji kosmosu powstaje ponad 500 terabajtów danych. Główny badacz z instytutu Heidelberg powiedział w komunikacie prasowym:

„Analizując tę ogromną górę danych, będziemy zajęci przez długie lata, a to obiecuje wiele ekscytujących, nowych spostrzeżeń na temat różnych procesów astrofizycznych”.

Illustris – The Next Generation przewiduje ewolucję milionów galaktyk w wybranym obszarze wszechświata. Obszar ten obejmuje sześcian o bokach długości prawie 1 miliarda lat świetlnych. Za to poprzednia wersja tego projektu przewidywała obszar o długości boków 350 milionów lat świetlnych. Już tutaj widać znacząca poprawę. Ponadto do nowego projektu dodano kilka nowych i istotnych w całej symulacji procesów fizycznych. Dzięki Illustris – The Next Generation naukowcy mogą śledzić wszystkie właściwości galaktyk, które wybiorą oraz poznać całą historię galaktyki. Teleskopy umożliwiały tylko obserwacje niektórych ilości danych.

Weryfikacja symulacji

Dodane nowe procesy fizyczne wpłynęły na bardzo pozytywną weryfikację symulacji i model wszechświata, który powstał, jest zadziwiająco podobny do rzeczywistego. Symulowane grupy galaktyk wykazały wysoki stopień realizmu w stosunku do tych, które widać z najpotężniejszych teleskopów na Ziemi. Jeżeli wszystkie przewidywania symulacji dotyczące ciemnej materii, pól magnetycznych i powstawania galaktyk okażą się prawdą, to świadczy, że nie byliśmy w stanie zaobserwować pewnych procesów nawet przy pomocy najbardziej zaawansowanych teleskopów.

Co jeszcze daje nam projekt Illustris – The Next Generation?

Dzięki Illustris – TNG można uzyskać dane, jak wyglądała Droga Mleczna przed powstaniem Ziemi oraz jak będzie się rozwijać przez miliardy lat. Ponadto astronomowie mogą być skłonni, aby dostosować swoje teleskopy do obserwacji nowo przewidywanych procesów gwiazdowych.