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


45. vesmírný týden 2025

45. vesmírný týden 2025

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 3. 10. do 9. 11. 2025. Měsíc bude v úplňku. Saturn je dobře vidět večer, později v noci se přidává Jupiter, ráno končí viditelnost Venuše. Čeká nás poslední týden viditelnosti komety C/2025 A6 (Lemmon) a v neděli začne další okno viditelnosti slabší komety C/2025 R2 (SWAN) na tmavé večerní obloze. Z evropského kosmodromu Kourou v jihoamerické Francouzské Guayáně má startovat raketa Ariane 6 s radarovou družicí Sentinel-1D. V rámci sdílené mise Bandwagon-4 byla vynesena také česká družice CevroSat-1. Na Floridě proběhl statický zážeh velké rakety New Glenn. Před dvaceti lety začala mise sondy Venus Express jež přinesla velmi zajímavé poznatky o atmosféře Venuše.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Když se blýská v dáli

Titul Česká astrofotografie měsíce za září 2025 obdržel snímek „Když se blýská v dáli“, jehož autorem je astrofotograf Lukáš Veselý Měsíc září je již dávno za námi a s ním i další kolo soutěže Česká astrofotografie měsíce. A tentokrát se porota opravdu „zapotila“. Ze 42 zaslaných snímků vybrat ten

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

SH2-188

SH2-188 – „Kozmická kreveta“ v Kasiopeii Planetárna hmlovina Sharpless 2-188 (Sh2-188) leží v súhvezdí Kasiopeia vo vzdialenosti zhruba 3 000 svetelných rokov. Ide o zvyšok hviezdy podobnej Slnku, ktorá pred ~22 500 rokmi odvrhla svoje vonkajšie obaly a v jej strede zostal horúci biely trpaslík (WD 0127+581). Hmlovina je zapísaná aj pod označeniami LBN 633, Simeis 22 alebo PN G128.0-4.1. Na prvý pohľad vyzerá skôr ako supernovový zvyšok – jasný červený oblúk s dlhým chvostom. Nie je to náhoda: centrálny biely trpaslík sa pohybuje medzihviezdnym plynom rýchlosťou asi 120 km/s. Pred sebou vytláča oblúk rázovej vlny, ktorý na fotografii tvorí jasnú, jemne štruktúrovanú „krevetu/kozmic­kú vlnu“. Za hviezdou sa naopak tiahne veľmi slabý oblak plynu a prachu – materiál odfúknutý dozadu ako vlajka vo vetre. Celá bublina má priemer približne 2 svetelné roky a na oblohe zaberá niekoľko oblúkových minút, pričom najslabšie časti prstenca a chvosta siahajú až do priemeru ~15′. Sh2-188 objavili v roku 1951 Vera Gaze a Grigorij Šajn na Kryme a dlho sa považovala za pozostatok supernovy. Až spektroskopické merania v 80. rokoch ukázali, že ide o planetárnu hmlovinu s typickým bohatstvom prvkov ako vodík, hélium, kyslík, dusík a síra. Neskoršie snímky z Hα prieskumu IPHAS odhalili, že oblúk je v skutočnosti súčasťou takmer uzavretého prstenca s rozsiahlym chvostom – z Sh2-188 sa tak stal učebnicový príklad toho, ako medzihviezdne prostredie dokáže zdeformovať planetárnu hmlovinu a „zjasniť“ jej náveternú stranu. Na mojej fotografii dominuje červené H-alfa žiarenie ionizovaného vodíka, ktoré kreslí tenké vláknité štruktúry rázovej vlny na pozadí hustého poľa hviezd v rovine Mliečnej cesty. Je to veľmi slabý objekt – okrem jasného oblúka sú zvyšky prstenca a chvosta viditeľné len pri dlhých expozíciách a starostlivom spracovaní dát. Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800 (200/600 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGBH filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, automatizovaná astrobúdka s mojím vlastným OCS (observatory control system). Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop Lights 83x180sec. R, 79x180sec. G, 70x180sec. B, 84x120sec. L, 83x600sec Halpha, master bias, flats, master darks, master darkflats Gain 150, Offset 300. 8.10. až 1.11.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »