Виртуална ли е тази Вселена, или си е нашата? (ВИДЕО)

Уникално компютърно моделиране на еволюцията на Вселената представиха астрофизици от Масачузетския технологичен институт и публикуваха изследването си в сп. Nature.

Моделът потвърждава истинността на стандартния космически модел, тъй като компютърната Вселена се оказала много подобна на нашата собствена.

Моделът обхваща историята на пространство-времето с начало 12 милиона години след Големия взрив. Физиците разгледали появата и развитието както на видимата, така и на тъмната материя.

Ръководителят на проекта Марк Вогелсбергер и колегите му отбелязват, че докато предишните модели обхващат едва малък период от историята на Космоса, или били мащабни, но груби и опростени, те успели да обединят високата точност с големите мащаби в една компютърна симулация.

Учените представили описание на голям участък от Вселената с диаметър 350 млн. светлинни години, което е достатъчно за разглеждане на еволюцията на пространство-времето в историческа перспектива. Моделът позволява да се надникне и в еволюционните процеси, такива като формирането на отделни галактики и звезди.

Освен това компютърната картина на Вселената пресъздава мащабното разпределение на галактичните купове и неутралния газ, както и възникването на водорода и тежките елементи в състава на звездните системи.

Според авторите на изследването успехът на компютърното моделиране зависи от два параметъра: съвършенство на алгоритмите на изчислителната машина и пълнотата и подробностите на данните, с които се работи. Вогелсбергер отчитал всички подробности на човешкото знание за Космоса, включително моделите за формиране на свръхмасивни черни дупки и тяхното влияние.

За създаването на модела, който астрофизиците нарекли Illustris, била необходима огромна изчислителна мощност. Както изчислил Вогелсбергер, дори при най-съвременния домашен компютър изпълнението на поставената задача ще заеме около две хилядолетия. Учените впрегнали в работа повече от 8000 процесора и пак моделирането им отнело няколко месеца.

Според изчисленията на учените от първия момент, който описва Illustris, до ден днешен във взетия участък от пространство-времето са се формирали над 41 000 галактики. Развитието на всяка от тях може да се проследи отделно, като се забавят или ускоряват компютърните процеси.

"Illustris е нещо повече от машина на времето. Ние можем не само да пътешестваме във времето, но и да избираме интересен момент и да го разглеждаме в най-малки детайли", споделя впечатления съавторът на изследването Шай Дженъл от Харвард-Смитсъниънския център по астрофизика.

Впрочем Вогелсбергер и екипът му са открили и някои грешки в модела си – например Illustris показва, че галактиките с ниска маса са се формирали доста рано в историята на Вселената. И сега пред космолозите стои нова задача – да изяснят какви сведения не достигат на човечеството за пълноценно описание на развитието на галактиките. За тази цел те ще използват по-мощен суперкомпютър.