A világegyetem fejlődésének szimulációja

Francia kutatók elsőként szimulálták számítógépen a teljes észlelhető világegyetem fejlődésének folyamatát, az ősrobbanástól napjainkig. A szimuláció során 550 milliárd részecske evolúcióját követték figyelemmel. 

A világegyetem fejlődésének szimulációja

A párizsi Laboratoire Univers et Théorie (LUTH) kutatói Jean-Michel Alimi vezetésével elsőként szimulálták számítógépes modell segítségével a teljes észlelhető világegyetem fejlődésének folyamatát, az ősrobbanástól napjainkig. A szimuláció során 550 milliárd részecske evolúcióját követték figyelemmel. Ez az első állomása a Deus ‒ full universe run névre keresztelt kivételes vállalkozásnak. A projekthez a GENCI (Grand Equipement National de Calcul Intensif) új szuperszámítógépét, a CURIE-t használják. Ezt a szimulációt és a program másik két fázisát idén május végére tervezik teljesen befejezni. A kutatók reményei szerint a vállalkozás erős alapot fog nyújtani a világegyetem megfigyelésével és feltérképezésével kapcsolatos eljövendő kutatásoknak, lehetővé teszi a sötét anyag és energia természetének alaposabb megismerését, valamint segít megérteni, hogyan befolyásolják ezek a kozmikus struktúrák kialakulását.

A Deus első részében a kozmológiai standard modell szimulációját futtatták le, vagyis az ősrobbanás elméletét modellezték számítógépes formában, és a következő két fázis koncentrál a sötét energia által meghatározott kozmológiai evolúcióra. Olyan kérdésekre keresik a választ, mint hogy milyen nyomot hagy a sötét energia a világegyetemben található struktúrákon, és milyen következtetések vonhatók le a sötét anyag eloszlásából a sötét energia természetére vonatkozóan.

Az ősrobbanás-elmélet szimulációja máris sok adalékkal járult hozzá a világegyetem anyagának eloszlásával kapcsolatban felmerülő kérdésekhez. A modell segítségével sikerült például megbecsülni a 10ˆ14 naptömegnél nagyobb össztömegű galaxishalmazok maximális számát. Ez alapján az „átlagos” galaxisklaszterekből 144 millió létezik napjainkban. A kutatók megállapításai szerint az első ilyen méretű halmazok a világegyetem kétmilliárd éves korában formálódtak. A modell alapján a jelenleg létező leghatalmasabb klaszter 10ˆ15 naptömeget nyom.

A Deus első szakasza információkkal szolgált a sötét anyag eloszlásában megfigyelt sűrűségingadozásokra is. Ezek a fluktuációk a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzásban észlelt ingadozásokkal azonos eredetűek, és minden bizonnyal az ősrobbanás hatása érződik bennük. Mindennél pontosabban megmutatja a modell azt is, hogy az úgynevezett barionikus akusztikus oszcilláció (BAO) milyen nagy hatással volt a sötét anyag eloszlására. A BAO a barionokból (proton, neutron) álló anyagokban megfigyelt periodikus sűrűségingadozás, amely a korai univerzum hanghullámainak nyomát őrzi. Mindent összevetve tehát már az első szakasz nyers adatai is hihetetlen aranybányát jelentenek az asztrofizikus közösség számára.

Egy ilyen hatalmas vállalkozáshoz persze megfelelő technikai háttér kellett. A CURIE összesen 5040 szervert fog össze, így több mint 92 ezer processzormagon zajlanak a számítások, és a gép 2x10ˆ15 műveletet képes végrehajtani másodpercenként (vagyis 2 petaflop teljesítményű). A Bull szervergyártó által telepített gép egyike a világ öt legnagyobb teljesítményű számítógépének. A teljes projekt lefutásának gépideje valós időre átfordítva nagyjából 3500 évnek felelne meg, és ez idő alatt több mint 150 petabájt adat termelődik.

 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward