Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Najväčšia simulácia virtuálneho vesmíru

Najväčšia simulácia virtuálneho vesmíru

Kozmická sieť: Časť virtuálneho vesmíru, ktorá sa rozprestiera v meradle miliardy svetelných rokov, ukazuje, ako je tmavá hmota rozmiestnená v priestore, s halami tmavej hmoty označenej žltou, prepojenými tmavými vláknami. Kozmická prázdnota, znázornená bielymi oblasťami, je miestom s najnižšou hustotou vo vesmíre.
Autor: Joachim Stadel, UZH

Vedci simulovali tvorbu malej koncentrácie hmoty, nazývanej halo temnej hmoty, v rámci ktorej sa predpokladá, že vznikajú galaxie ako naša Mliečna dráha. Výzvou tejto simulácie bolo modelovanie galaxií tak malých ako jedna desatina Mliečnej dráhy, a to v objeme tak veľkom, ako je celý náš pozorovateľný vesmír. 

Výskumníci z univerzity v Zürichu simulovali vývoj celého nášho vesmíru pomocou výkonného superpočítača. Obrovský katalóg obsahujúci približne 25 miliárd virtuálnych galaxií vznikol z 2 biliónov digitálnych častíc. Tento katalóg sa používa na kalibráciu pokusov na družici Euclid, ktorá v roku 2020 začne pracovať s cieľom preskúmať povahu temnej hmoty a temnej energie.

V priebehu troch rokov skupina astrofyzikov vyvinula revolučný kód, ktorý s nebývalou presnosťou opisuje dynamiku temnej hmoty a tvorbu rozsiahlych štruktúr vo vesmíre. Ako uviedli Joachim Stadel, Douglas Potter a Romain Teyssier vo svojom nedávno zverejnenom článku, kód (nazývaný PKDGRAV3) bol navrhnutý tak, aby optimálne využil dostupnú pamäť a výkonnú silu moderných superpočítačov, medzi ktoré patrí aj "Piz Daint" patriaci Swiss National Computing Center (CSCS). Za 80 hodín vedci vytvorili virtuálny vesmír o veľkosti dvoch biliónov (tj. dve tisíce miliárd alebo 2 x 1012) makročastíc, reprezentujúcu temnú hmotu, z čoho bol vytvorený katalóg 25 miliárd virtuálnych galaxií.

Tejto zistenia naberajú na dôležitosti, keď si uvedomíme, že v skutočnosti asi 95 percent z vesmíru je tmavý. Vesmír pozostáva z 23 percent temnej hmoty a 72 percent tmavej energie. Povaha temnej energie však stále zostáva jedným z hlavných nevyriešených tajomstiev modernej vedy. Táto hádanka môže byť rozlúštená len  nepriamym pozorovaním: Keď satelit Euclid zachytí svetlo pochádzajúce z miliárd galaxií v rámci veľkej časti oblohy, astronómovia budú môcť merať veľmi jemné deformácie, ktoré vznikajú pri ohybe svetla týchto vzdialených galaxií putujúceho cez tmavú hmotu v popredí.

Tento nový virtuálny katalóg galaxií pomôže optimalizovať observačnú stratégiu experimentu Euclid a minimalizovať rôzne zdroje chýb skôr, než satelit začne svoju šesťročnú misiu zbierania údajov. Euclid vykoná tomografickú mapu nášho vesmíru a vráti sa v čase 10 miliárd rokov vývoja vo vesmíre. Z údajov Euclid získajú vedci nové informácie o povahe temnej energie, ale taktiež dúfajú, že objavia novú fyziku ukrytú za štandardným modelom.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] phys.org



O autorovi

Viktória Zemančíková

Viktória Zemančíková

Mgr. Viktória Zemančíková, PhD. (*1990, Košice) je slovenská popularizátorka astronomie. Do hvězdné oblohy se zamilovala už jako malé dítě a vesmír je její celoživotní vášní. Je absolventka pomaturitního studia astronomie na Slovenskej ústrednej hvezdárni v Hurbanově a též pracovala na Hvězdárně a palnetáriu v Prešově. Vyjma hvězdnému nebi a vesmíru se věnovala filosofii a metodologii vědy v rámci doktorandského studia na Univerzitě Pavla Jozefa Šafárika v Košicích. Je autorkou astronomického kalendáře v časopise Quark a na stránkach Slovenského zväzu astronómov. Publikuje populárně-vedecké články na portálu www.pc.sk.

Štítky: Mapa , Simulace, Temná hmota


42. vesmírný týden 2019

42. vesmírný týden 2019

Přehled událostí na obloze od 14. 10. do 20. 10. 2019. Měsíc je ve fázi mezi úplňkem a poslední čtvrtí. Večer je nízko nad jihozápadem Jupiter a u jihu Saturn a na ranní obloze se pomalu objeví Mars. Aktivita Slunce je velmi nízká. Zemřel první člověk ve volném kosmu, Alexej Leonov. Na ISS pokračuje série výstupů do volného kosmu, nyní kvůli výměně baterií. Družice ICON se po dvou letech dočkala vypuštění. Před 30 lety byla vypuštěna k Jupiteru sonda Galileo.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Corona Australis

Titul Česká astrofotografie měsíce za srpen 2019 obdržel snímek „Corona Australis“, jehož autorem je Pavel Pech   Corona Australis, tedy souhvězdí Jižní Koruna. Jméno jak ze starověkého atlasu nebes. A ono téměř ano. Historie jména tohoto poměrně nevýrazného souhvězdí je opravdu

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Podzimní mléčná dráha během novoluní v Beranu s božími muky

Další informace »