Թվային ծագում. գիտնականները ստեղծում են վաղ տիեզերքի ամենամեծ սիմուլյացիան

Ամերիկացի աստղաֆիզիկոսները ներկայացրել են Lumina-ն՝ վաղ տիեզերքի ամենամեծ և ամենամանրամասն համակարգչային սիմուլյացիան, որը նախատեսված է Մեծ պայթյունից հետո առաջին աստղերի և գալակտիկաների ծննդի վրա լույս սփռելու համար։.

RTVI առցանց հրատարակությունը հաղորդում է գիտական ​​աշխատանքի արդյունքների մասին՝ հղում անելով «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» (MNRAS) ամսագրում հրապարակված հոդվածին : Նախագծի նպատակն է համեմատել կուտակված տեսական հասկացությունները Ջեյմս Ուեբի տիեզերական աստղադիտակից և վերջերս արձակված Նենսի Գրեյս Ռոման տիեզերանավից ստացված տվյալների հետ: Հարվարդ-Սմիթսոնյան աստղաֆիզիկայի կենտրոնի հետազոտական ​​նախագծի ղեկավարը մեկնաբանել է այս նվաճումը. «Ջեյմս Ուեբի տիեզերական աստղադիտակի շնորհիվ վաղ տիեզերքը դարձել է աստղաֆիզիկայի նոր հետաքրքիր սահման», - ասել է Հարվարդ-Սմիթսոնյան աստղաֆիզիկայի կենտրոնի գիտաշխատող, առաջատար հեղինակ Օլիվեր Զիերը: «Այս աստղադիտակով տեսածը հասկանալու համար մենք պետք է մեր տեսությունները վերածենք մանրամասն կանխատեսումների: Մի քանի տարվա աշխատանքից հետո, որը լի էր վերելքներով և վայրէջքներով, աներևակայելիորեն հաճելի է տեսնել սիմուլյացիաների արդյունքները և դիտել, թե ինչպես են մեր կանխատեսումները կյանքի կոչվում տեսանյութով»:

Frontier-ի տեխնիկական մասշտաբը և հաշվողական հզորությունը

Լումինան ռեկորդային ճառագայթային հեղուկային դինամիկայի սիմուլյացիա է, որը վերստեղծում է տիեզերքի առաջին երկու միլիարդ տարիների ֆիզիկան: Նախագծի հիմնական առանձնահատկություններն ու պարամետրերը ներառում են՝

• Տիեզերական մասշտաբ. մոդելավորումը ներառում է մեկուկես միլիոն լուսային տարվա եզր ունեցող խորանարդ, որը 100 անգամ մեծ է նախորդ բոլոր նմանատիպ մոդելներից։
• Մոդելավորված բաղադրիչներ՝ լույսի, գազի, ինչպես նաև բարիոնային (սովորական) նյութի և մութ նյութի դինամիկայի մանրամասն հաշվարկ։
• Լուծաչափ. Ուսումնասիրության հեղինակների խոսքով՝ «հաշվարկները ներառում են 2×60003 առանձին տարրեր, որոնք համապատասխանում են 1.9×107 արեգակնային զանգված ունեցող մութ նյութի մասնիկների և 3.6×16 արեգակնային զանգված ունեցող բարիոնային նյութի զանգվածի»։
• Հաշվողական հզորություն. Հաշվարկները կատարվել են Թենեսիի Օուք Ռիջի ազգային լաբորատորիայի Frontier սուպերհամակարգչում՝ օգտագործելով ավելի քան 15,000 գրաֆիկական մշակման միավորներ (GPU):.

Կոսմոլոգիական օրենքների փորձարկում և տեսությունների վերանայում

Գործիքային համալիրի հզորությունը թույլ տվեց աստղաֆիզիկոսներին միաժամանակ ուսումնասիրել վաղ տիեզերքի մի հսկայական հատված և պահպանել սև խոռոչների ձևավորումը և նախագամոլորակայինների կառուցվածքը դիտարկելու համար անհրաժեշտ ծայրահեղ մանրամասնությունը: Արդյունքում ստացված տվյալների հավաքածուի կարևորությունը շեշտեց Դալլասի Տեխասի համալսարանի համահեղինակը. «Մենք անչափ բախտավոր ենք, որ կարող ենք ստեղծել Լումինայի նման սիմուլյացիաներ», - ասաց Աարոն Սմիթը, Դալլասի Տեխասի համալսարանի ֆիզիկայի ամբիոնի դոցենտ և հոդվածի հեղինակներից մեկը: «Առաջին անգամ մենք կարող ենք հետևել, թե ինչպես են ջրածինը և հելիումը վերածվել իրենց ժամանակակից ձևերի Տիեզերքի այդքան հսկայական ծավալի վրա, միևնույն ժամանակ կարողանալով դիտարկել գալակտիկաները և այլ պայծառ մարմիններ, որոնք կազմակերպել են այս փոխակերպումը»:.

Ժամանակակից աստղադիտակներից ստացված իրական դիտարկումների համեմատությունը Լումինայի կանխատեսումների հետ գիտնականներին հնարավորություն կտա ստուգել հիպոթետիկ հիմնարար օրենքները կամ վերաշարադրել Մեծ պայթյունից ի վեր աշխարհի էվոլյուցիան բացատրող հաստատված տիեզերաբանական տեսությունները։.

Կարդալ ավելին