Специалисты из Национальной лаборатории Оук-Ридж на днях смогли произвести крупнейшее на сегодняшний день моделирование Вселенной. Ученые задействовали свыше 9000 вычислительных узлов (36 000 видеокарт AMD) суперкомпьютера Frontier для моделирования объема расширяющейся Вселенной — свыше 31 миллиарда кубических мегапарсеков. Результаты проекта под названием ExaSky помогут астрофизикам и космологам понять эволюцию и физику Вселенной, а также исследовать загадочную природу темной материи.
Так как Вселенная необъятна и время, за которое происходят изменения в ней, просто огромно, человечество не может наблюдать за развитием мироздания в режиме реального времени. Помочь в этом вопросе может моделирование — один из лучших инструментов, который позволяет понять природу процессов, определяющих вектор развития Вселенной. С помощью моделирования можно ускорять время или замедлять его, приближать или отдалять объекты, которые в реальности расположены от нас в миллиардах световых лет.
Космос огромен и чрезвычайно сложен. Чтобы попытаться реализовать его виртуальную копию, необходимо выполнить большое количество сложных математических расчетов. Естественно, что для их решения потребуется чрезвычайно мощный суперкомпьютер. Но даже в этом случае многие аспекты все равно будут упрощены или упразднены ради эффективности. Например, в предыдущих симуляциях отсутствовало множество переменных, лежащих в основе гидродинамического моделирования.
В свою очередь проект ExaSky более продвинут в данном вопросе, ведь он реализован на базе суперкомпьютера Frontier, который мощнее предшествующих систем в 300 раз. Это позволило ученым увеличить масштаб симуляции и создать модель расширения Вселенной, изучить эволюцию массивных галактик за миллиарды лет. Астрофизик Бронсон Мессер отмечает, что текущая работа обладает дополнительным физическим реализмом, что делает ее «настоящим шедевром».
На опубликованном видео выше показано, как массивное скопление галактик собирается в объеме пространства размером 64×64х76 мегапарсеков (311 296 кубических мегапарсеков). И это всего лишь 0,001% от всего объема симуляции, поэтому в будущем стоит ожидать новых, более впечатляющих результатов работы от исследователей.
Ранее мы рассказывали, как новая технология позволит заглянуть в глубины тектонических плит Земли.