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


19. vesmírný týden 2021

19. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 10. 5. do 16. 5. 2021. Měsíc bude v novu a na večerní obloze projde kolem Merkuru. Večer je vidět velmi obtížně také Venuše a výše než Merkur je Mars. Ráno jsou nejvýše Saturn a Jupiter. Aktivita Slunce je mírně zvýšená. Vysoko na obloze jsou dvě amatérsky dobře dostupné komety. SpaceX si připsala další milník v podobě prvního úspěšného letu a přistání Starship SN15, bez následné exploze. Mezitím dochází k budování sítě Starlink, jejíž družice vídáme večer jako vláčky teček na obloze. Čína opět nedokázala zajistit bezpečný návrat velkého stupně rakety CZ-5B. Ingenuity na Marsu poprvé přistál jinde, než v místě startu a vystoupal až 10 metrů vysoko. Před 160 lety byla objevena jasná Tebbuttova kometa 1861 a před 40 lety naposledy letěla loď Sojuz v původní verzi před vylepšením.

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

M101 Větrník

Newton 150/750 + ZWO ASI 178 MC

Další informace »