Вселенная настолько велика и стара, что невозможно в реальном времени следить за происходящими в ней процессами. Однако только наблюдения позволяют получить достоверное представление о мире, в котором мы живём. Решение заключается в моделировании. Суперкомпьютеры способны создавать модель Вселенной в определённых пределах, но для этого требуется использование значительных ресурсов, которые, к счастью, сегодня доступны учёным.
После нескольких лет разработки и настройки алгоритмов была создана самая большая цифровая модель части Вселенной в истории. Эта работа была завершена в ноябре 2024 года. Суперкомпьютер Frontier, расположенный в Ок-Риджской национальной лаборатории (ORNL), используя свои 9000 узлов с процессорами AMD EPYC третьего поколения и четырьмя ускорителями AMD Instinct 250X, создал модель расширяющейся Вселенной объёмом более 31 миллиарда мегапарсек в кубе.
«Во Вселенной есть два компонента: тёмная материя, которая, насколько нам известно, взаимодействует только гравитационно, и обычная материя, или атомное вещество, — объясняет физик Салман Хабиб (Salman Habib) из Аргоннской национальной лаборатории в США, который руководил работой. — Итак, если мы хотим знать, что представляет собой Вселенная, нам нужно смоделировать обе эти вещи: гравитацию, а также всю остальную физику, включая горячий газ, и образование звёзд, чёрных дыр и галактик; астрофизическую «кухню», так сказать. Эти симуляции — это то, что мы называем симуляциями космологической гидродинамики».
Таким образом, становится ясно, что проект под названием ExaSky — самая масштабная симуляция Вселенной в истории — позволит учёным лучше изучить физику и эволюцию Вселенной, включая исследование природы тёмной материи. Эта модель позволяет быстро просматривать эволюционные изменения вещества под разными углами и с разных точек зрения. Сравнение наблюдаемых явлений во Вселенной с их развитием в модели поможет усовершенствовать теорию и практику, а также обратить внимание на детали, которые могли ускользнуть от внимания ранее.
До появления публикаций, основанных на работе с новой моделью Вселенной, ещё пройдёт год или даже больше, но учёные уже сейчас предлагают ознакомиться с фрагментом этой модели. В подготовленном для этого видео представлен всего лишь один процент от общей модели — объём пространства 311 296 Мпс³ или куб со сторонами 64 × 64 × 76 Мпс. Учёные отмечают, что создание такого фрагмента потребовало больших усилий от Frontier, но результат стоил затраченных усилий.
По материалам:
3dnews
