Наш ориентир то, что сближает людей

Международная группа китайских ученых в четверг опубликовала крупнейшую в истории космологическую симуляцию под названием «Гипермиллениум», представляющую собой мощный цифровой инструмент для изучения космической эволюции.

Эта симуляция охватывает огромный куб со стороной в 12 миллиардов световых лет и использует 4,2 триллиона виртуальных частиц темной материи. Применяя метод, называемый численным моделированием N-тел, команда точно воссоздала эволюцию крупномасштабных структур во Вселенной за 10 миллиардов лет.

Проще говоря, они построили виртуальную Вселенную внутри суперкомпьютера, начиная с момента сразу после Большого взрыва и шаг за шагом следуя гравитационному притяжению.

Этот виртуальный космос позволяет исследователям «отмотать время назад» и изучить, как формировались галактики и другие космические объекты.

Добавляя физические модели формирования галактик, симуляция создает подробный каталог положений галактик, их яркости и других ключевых характеристик. Это обеспечивает теоретическую поддержку исследованиям темной материи и темной энергии, а также является мощной поддержкой для программ нового поколения по исследованию галактик, таких как телескоп Китайской космической станции и миссия «Евклид» Европейского космического агентства.

«Мы знаем, что Вселенная началась с Большого взрыва. С тех пор её структура постепенно эволюционировала от крайне однородного состояния, образуя всё более сложные структуры и в конечном итоге приняв форму космической паутины. В прошлом эти структуры можно было изучать только с помощью компьютерного моделирования. На этот раз мы использовали 4,2 триллиона виртуальных частиц тёмной материи для моделирования процесса эволюции крупномасштабной структуры Вселенной, достигнув достаточной точности и масштаба для практического применения», — сказал Ван Цяо, научный сотрудник Национальных астрономических обсерваторий Китайской академии наук.

Такие крупномасштабные симуляции требуют огромных вычислительных ресурсов, и исследовательская группа использовала разработанное ею программное обеспечение PhotoNs, специально предназначенное для китайских суперкомпьютеров.

После более чем 10 лет работы над алгоритмами и оптимизацией команда добилась эффективных вычислений, используя более 10 000 ускорительных плат.

Проект потребовал более 100 миллионов процессорных часов и 10 миллионов часов работы ускорительных плат, и произвел приблизительно 13 петабайт необработанных и обработанных данных.

«Успех этого проекта знаменует собой еще один шаг вперед для Китая в области вычислительной космологии, демонстрируя, что Китай теперь конкурентоспособен на международном уровне в этой сфере», — сказал Ван

Фото: orient.tm