„Вселената, в която въртим циферблатите“

Международен екип от астрономи създаде компютърна симулация, която може да симулира почти цялата вселена. Тази виртуална вселена се използва за по-добро разбиране на космическите процеси. В изследването се включват и холандски учени.

Симулацията работи на суперкомпютър в Дърам, Англия, с 30 000 процесора. „Не можем просто да формираме галактика в лабораторията“, казва астрономът Джоб Шай от Лайденския университет, един от съизследователите. „Ето защо изграждаме симулация, в която можем да управляваме бутони.“

Компютърът всъщност не пресъздава всички частици във Вселената. Симулацията на фламинго (предишната, по-малка симулация също съдържа имена на птици) съдържа безпрецедентно количество данни: 300 милиарда тестови частици във виртуален куб със страни с дължина десет милиарда светлинни години. По този начин астрономите могат да пресъздадат по-голямата част от видимата за нас вселена от малко след Големия взрив до дълго в бъдещето.

След Големия взрив Вселената се разширява и по-голямата част от материята се е натрупала в галактики, пълни със звезди, планети и други обекти. Астрономите са използвали компютри от десетилетия, за да разберат как работят тези процеси. Предишни симулации в този мащаб не са имитирали цялата материя, обяснява Шей. Симулират се само тъмна материя и енергия. Това има смисъл, тъй като тези компоненти съставляват по-голямата част от Вселената и въпреки че са невидими, оказват значително влияние върху процесите във Вселената.

Но видимата материя също играе роля в еволюцията на галактиките и други космически процеси. Те също са включени в новата симулация. „Можем също така да сравним тази обикновена материя по-лесно с това, което виждаме във Вселената с телескопи“, казва Шей.

Пример за симулация от изследването на Фламинго за еволюцията на клъстер от галактики:

Програмата симулира голям брой процеси, за да получи повече знания за космическите явления. Резултатите бяха публикувани днес в списанието Monthly Notices на Кралското астрономическо дружество.

Например, астрономите са изследвали феномен, за който все още няма добро обяснение: степента на струпване на материя във Вселената. Това струпване е по-малко от очакваното според настоящите теории, според компютърни симулации.

Някои астрономи вярват, че масивните галактически ветрове (ударни вълни, излъчвани от галактиката) могат да играят роля за намаляване на струпването. Симулациите на фламинго обаче показаха, че този ефект съществува, но не е достатъчен, за да обясни липсата на струпване.

В момента не се извършват нови симулации в мащаба на почти цялата вселена, както Шей знае. Той очаква да прекара няколко години в анализиране на извършените досега симулации.

В бъдеще симулации като тази на Фламинго ще играят съществена роля в тълкуването на огромните количества данни, върнати на Земята от нови космически телескопи, като наскоро стартиралия европейски телескоп EUCLID, прогнозира астрономът от Лайден. „Тези видове компютърни симулации могат да свържат теории за нашия свят с наблюдавани данни. Количеството данни е толкова огромно, че това не би било възможно по друг начин.“