Вчені створили найбільший «віртуальний Всесвіт»

Астрономія відрізняється від всіх інших областей наук в першу чергу тим, що у вчених є всього лише один основний об’єкт для досліджень. Незважаючи на те, що в глибинах космічного простору розташовано безліч об’єктів, за якими можна вести спостереження, астрономи не мають можливості заглянути в які-небудь інші паралельні Всесвіти, визначити збіги або відмінності між двома гілками еволюції.

Проте, сучасні обчислювальні технології вже дозволяють створювати масштабні комп’ютерні моделі нашого Всесвіту. І шляхом зміни різних параметрів таких моделей астрономи можуть побачити, наприклад, яку роль відіграє в нашому Всесвіті темна матерія і темна енергія. І якщо ваш комп’ютер має досить великим обсягом вільного дискового простору, ви навіть можете завантажити собі найбільшу і найскладнішу модель, ставши володарем власного «кишенькового Всесвіту».

Математична симуляція під назвою Uchuu є найбільшою і докладною моделлю Всесвіту на сьогодні. Модель містить 2.1 трильйона «частинок», розташованих в просторі, розміром 9.6 мільярда світлових років. З точки зору часу, модель Uchuu охоплює період еволюції Всесвіту, тривалістю 13 мільярдів років. На жаль, в цій моделі відсутні такі подробиці, як процеси формування зірок і планет, проте, за її допомогою можна вивчити вплив темної матерії та темної енергії на еволюцію і розширення Всесвіту.

Деталізація моделі Uchuu настільки висока, що вчені навіть можуть ідентифікувати такі деталі, як скупчення галактик і ореоли темної матерії окремих галактик. І робиться все це заради знань про те, як темна матерія, на частку якої припадає велика частина матерії Всесвіту, бере участь в процесах формування галактик і об’єднання цих галактик в скупчення.

Розрахунки моделі Uchuu вимагають величезних витрат обчислювальних потужностей і, природно, енергії. Для створення такої деталізованої моделі було використано 40 тисяч обчислювальних ядер процесорів, які пропрацювали в загальній сумі 20 мільйонів годин. І в результаті таких потужних розрахунків було згенеровано понад 3 петабайт (3 мільйони гігабайтів) даних. За допомогою технологій високоефективного стиснення даних, обсяг даних розрахунків математичної моделі Uchuu був зменшений до 100 терабайтів. Це також досить великий обсяг даних, але він, цей обсяг, вже може бути збережений якщо не на одному жорсткому диску, то на RAID-масиві точно.

Але якщо у вас немає такого обсягу вільного дискового простору або 40 тисяч американських доларів для придбання накопичувача на 100 ТБ, наприклад, Exadrive від компанії Nimbus, ви можете отримати доступ до даних моделі Uchuu в режимі онлайн за адресою skiesanduniverses.org. А що надаються цим сервісом можливостей цілком достатньо для самостійних досліджень простору віртуального Всесвіту. Крім проведення досліджень віртуального Всесвіту, дані моделі Uchuu можуть бути використані для тестування систем обробки «Великих Наукових Даних». І коли майбутні огляди та спостереження почнуть видавати реальні дані, то все алгоритми та технології обробки будуть налагоджені та відточені на даних «кишенькового Всесвіту».