Международная команда астрофизиков под руководством Лейденского университета (Нидерланды) открыла свободный доступ к одной из крупнейших симуляций Вселенной в истории астрономии. Проект, получивший название FLAMINGO, представляет собой колоссальный набор данных объемом более 2,5 Пбайт — для сравнения, такой объем памяти заняли бы полмиллиона фильмов в формате HD. Эти данные позволяют проследить эволюцию материи, начиная с момента Большого взрыва и заканчивая формированием современной космической паутины, сообщается в пресс-релизе Нидерландской исследовательской школы астрономии (NOVA).
Проект FLAMINGO функционирует как набор «виртуальных вселенных», развитие которых моделируется во времени. Ученые смогли проследить, как первичные микроскопические флуктуации плотности вещества постепенно трансформировались в галактики, их скопления и сложные структуры, определяющие облик современной Вселенной. Главное отличие FLAMINGO от предыдущих аналогичных проектов заключается в комплексном подходе: исследователи моделируют не только тёмную материю, составляющую значительную часть массы космоса, но и обычное барионное вещество вместе с воздействием тёмной энергии в рамках одной самосогласованной системы.
Одновременное изучение разных масштабов
Такая интеграция позволяет изучать космические процессы на кардинально разных уровнях. В одной симуляции одновременно воспроизводится как сложная турбулентная физика газа, отвечающая за рождение звёзд внутри отдельных галактик, так и распределение гигантских галактических скоплений на расстояниях в миллиарды световых лет. «Эти симуляции позволяют нам отслеживать рост космической структуры в обширных областях пространства, одновременно моделируя сложную физику формирования галактик», — отмечает соавтор исследования Йоп Схайе.
Огромный масштаб проекта делает его незаменимым инструментом для поиска редких космических явлений. Яркие квазары, массивные скопления галактик и прочие уникальные объекты слишком редки, чтобы их можно было эффективно исследовать в рамках менее масштабных симуляций. FLAMINGO значительно повышает вероятность обнаружения таких объектов и помогает глубже понять природу самых экстремальных сред в космосе.
Поверхностная плотность холодной тёмной материи в тонком срезе симуляции FLAMINGO размером 2,8 гигапарсека (около 9,1 млрд световых лет), где нити и узлы образуют крупномасштабную космическую паутину.
Новый контекст для астрономических наблюдений
Важной задачей FLAMINGO является помощь в интерпретации данных, получаемых обсерваториями нового поколения. Современные инструменты позволяют картировать небо с беспрецедентной детализацией, и для сверки этих данных учёным необходимы максимально точные теоретические модели. FLAMINGO обеспечивает необходимый контекст для проверки различных гипотез о природе тёмной материи, тёмной энергии и законах формирования галактик.
На текущий момент массив данных полностью открыт для научного сообщества. По словам соавтора проекта Маттьё Схаллера, свободный доступ к наборам данных подобного уровня способен существенно ускорить темпы научных открытий. Учёные стремятся сделать FLAMINGO универсальным ресурсом для широкого спектра астрофизических исследований.
Срез симуляции FLAMINGO показывает космическую паутину и увеличенные области самого массивного скопления галактик, где видны распределение тёмной материи, температура газа и рентгеновское излучение.
FLAMINGO фактически меняет парадигму изучения космоса. Современные исследователи получают возможность не просто наблюдать за небом, но и проводить эксперименты внутри виртуальных вселенных: варьировать физические параметры, проверять теоретические предсказания и обнаруживать закономерности, которые невозможно было выявить иными методами.
