Ученые используют «UniverseMachine» для симуляции 8 миллио
Ученые увидели первые намеки на то, какое влияние темная материя оказывает на вселенную десятилетия назад, но мы еще многое о ней не знаем. Трудно определить природу взаимодействий темной материи, потому что мы можем наблюдать только одну вселенную. Вот почему исследователи из Университета Аризоны создали в суперкомпьютере 8 миллионов вселенных с различными условиями.
Наше текущее понимание роли темной материи ограничено, но большинство исследователей согласны с основами. После Большого взрыва туманный материал, который мы знаем как темная материя, начал собираться вместе в облака, известные как ореолы темной материи. Поскольку темная материя составляет большую часть материи во вселенной, эти гало притягивают атомы водорода с силой тяжести, заставляя их объединяться в первые звезды. Многие ученые считают, что темная материя продолжает формировать основу галактик и по сей день.
Стремясь узнать больше о механизмах работы, астроном Питер Бехрузи из Университета Аризоны использовал школьный суперкомпьютер, чтобы играть в бога и создавать миллионы симулируемых вселенных. Каждая из 8 миллионов вселенных имела уникальный набор физических констант, чтобы помочь исследователям понять, как темная материя влияет на регулярную материю с течением времени. Сравнивая эти результаты с реальной вселенной, мы можем узнать, какие правила соответствуют действительности. Команда называет это «UniverseMachine».
Суперкомпьютер Ocelote Университета Аризоны имеет 336 узлов, каждый с двумя 28-ядерными процессорами и 192 ГБ рабочей памяти. Есть также отдельный большой узел памяти с 2 терабайтами оперативной памяти для обработки особенно больших наборов данных. В течение трех недель Behroozi непрерывно работал с 2000 ядрами процессора Ocelote для симуляции всех этих вселенных.
Нам не хватает технологии для симуляции каждого аспекта целой вселенной - для точного моделирования одной галактики потребуется больше вычислительной мощности, чем могла бы собрать Земля за сто лет. Итак, Behroozi и его коллеги сосредоточились на двух наиболее важных свойствах в астрономии: масса звезд и скорость, с которой образуются новые звезды.
Мало-помалу исследователи оттачивали свойства, которые делали их симуляции более похожими на настоящие. Полученные данные могут привести к переосмыслению влияния темной материи на формирование звезд. Согласно Behroozi, более плотная темная материя в ранней вселенной, по-видимому, не оказала отрицательного влияния на темпы звездообразования, как ожидалось. На самом деле, галактики заданного размера с большей вероятностью будут образовывать звезды с большой скоростью в течение гораздо большего времени.
Behroozi взволнован тем, что эта модель может научить нас в будущем. Вскоре команда планирует расширить переменные, моделируемые в UniverseMachine, включая то, как часто звезды умирают в сверхновых и как темная материя влияет на формы галактик.
Читать далее
Новая симуляция проливает свет на загадочном коменном облаке Солнца
Оболочка комет, окружающих нашу солнечную систему, все еще теоретически, но она соответствует имеющимся доказательствам. Новое моделирование от исследователей в Университете Лейден в Нидерландах моделирует облако в беспрецедентных деталях.
Титан V Nvidia обвиняется в возвращении неверных ответов в симуляциях
Titan V Nvidia может возвращать неверные ответы в некоторых типах моделирования HPC, но ситуация в настоящее время не ясна.
НАСА производит потрясающую симуляцию черной дыры
Только в этом году мы впервые увидели черную дыру, и она совпала со многими теоретическими предсказаниями, сделанными до того, как проект Event Horizon Telescope (EHT) вошел в историю. Новое моделирование НАСА показывает нам, как могла бы выглядеть эта черная дыра, если бы мы были ближе.