Zrozumienie ciemnej materii: symulacja całego wszechświata!
Francuscy badacze przeprowadzili pierwszą w historii symulację komputerowego modelu kształtowania się całego widocznego wszechświata, począwszy od Wielkiego Wybuchu aż po chwilę obecną. Symulacja pozwala ujrzeć ewolucję 550 miliardów cząsteczek. Naukowcy uczestniczący w symulacji działają w Obserwatorium Paryskim, Krajowym Centrum Badań Naukowych (CNRS) oraz na Uniwersytecie Diderota w Paryżu. Ta pierwsza symulacja standardowego modelu wszechświata ze stałą kosmologiczną jest pierwszą częścią trzyczęściowego projektu pt. DEUS ("Symulacja Ciemnej Energii Wszechświata"), realizowanego przy użyciu nowego superkomputera Grand Equipement National de Calcul Intensif's (GENCI) o nazwie CURIE, mieszczącego się w 'Très Grand Centre de Calcul' (TGCC) przy CEA (Commissariat à L'énergie Atomique et aux Energies Alternatives). Superkomputer CURIE może wykonywać 2 miliony miliardów operacji na sekundę. Celem projektu jest rzucenie światła na naturę ciemnej energii i jej wpływu na tworzenie kosmicznej struktury, a tym samym na rozkład ciemnej materii oraz galaktyk we wszechświecie. Kolejne dwa etapy symulacji będą koncentrować się na kosmologicznej ewolucji modeli z ciemną energią, tajemniczym elementem odpowiedzialnym za przyspieszoną ekspansję wszechświata. Celem jest uzyskanie wiedzy o tym, jaki odcisk ciemna energia pozostawia w kosmicznej strukturze oraz jak natura ciemnej energii możne być wyprowadzona z obserwacji rozkładu materii we wszechświecie. Dotychczasowa praca naukowców nad symulacją standardowego modelu kosmologicznego już rzuciła światło na szereg ważnych właściwości dotyczących rozkładu materii we wszechświecie. Zespół z powodzeniem oszacował całkowitą liczbę gromad galaktyk o masie większej niż sto tysięcy miliardów mas słonecznych. Liczba gromad wynosi obecnie 144 miliony. Naukowcy odkryli także, że pierwsze gromady galaktyk tego typu powstały, gdy wszechświat miał zaledwie 2 miliardy lat, a najbardziej masywna obecnie gromada w obserwowalnym wszechświecie ma masę 15 biliardów (lub piętnaście tysięcy bilionów) mas Słońca. Wygenerowane dane umożliwiły także naukowcom ocenę rozmieszczenia przestrzennego fluktuacji gęstości ciemnej materii we wszechświecie. Fluktuacje te mają to samo pochodzenie, jak te wykryte w kosmicznym mikrofalowym promieniowaniu tła, powstałym w wyniku Wielkiego Wybuchu i zaobserwowanym przez WMAP i satelity Plancka. Pomiary te zostały uzyskane w symulacji obejmującej całą historię ewolucji wszechświata z wcześniej nieosiągalną precyzją i na znacznie szerszym zakresie skali, od kilku milionowych do wielkości całego widzialnego wszechświata. Cały projekt DEUS wykorzysta ponad 30 milionów godzin (około 3500 lat) czasu obliczeniowego na niemal wszystkich procesorach (CPU) komputera CURIE. Ponad 150 PB danych (odpowiednik 30 milionów płyt DVD) jest generowana w przebiegach obliczeniowych. Dzięki opracowanemu przez naukowców zaawansowanemu i innowacyjnemu procesowi redukcji danych, ilość przydatnych dany do przechowania można teraz ograniczyć do 1 PB. Ostateczne wyniki z podróży badaczy projektu DEUS przez cały obserwowalny wszechświat oczekiwane są pod koniec maja.Więcej informacji: Krajowe Centrum Badań Naukowych (CNRS), Délégation Paris Michel-Ange: http://www.cnrs.fr/paris-michel-ange/(odnośnik otworzy się w nowym oknie)
Kraje
Francja