Суперкомпьютер Frontier смоделировал расширяющуюся Вселенную объемом более 31 миллиарда кубических мегапарсек. Это крупнейший проект такого рода, который поможет ученым изучить природу темной материи и эволюцию Вселенной.
В ноябре 2024 года завершилась крупнейшая цифровая симуляция Вселенной. Суперкомпьютер Frontier из Ок-Риджской национальной лаборатории (ORNL) использовал более 9000 узлов для создания модели расширяющейся Вселенной объемом свыше 31 миллиарда кубических мегапарсек.
Технологии, стоящие за проектом
Каждый вычислительный узел Frontier включает процессор AMD EPYC 3-го поколения и четыре графических ускорителя AMD Instinct 250X. Эти ресурсы позволили ученым смоделировать ключевые процессы, происходящие в космосе: от гравитационного взаимодействия темной материи до образования звезд, галактик и черных дыр.
Зачем нужны такие симуляции?
Как объясняет физик Салман Хабиб из Аргоннской национальной лаборатории, для понимания Вселенной важно учитывать два главных компонента:
— Темная материя, которая взаимодействует с миром только через гравитацию.
— Обычная (барионная) материя, включающая звезды, газ и атомные вещества.
Моделирование этих процессов позволяет в ускоренном формате изучить эволюцию вещества во Вселенной, проверяя теории и выявляя детали, которые сложно наблюдать напрямую.
Что представляет собой проект ExaSky?
ExaSky — крупнейшая космологическая гидродинамическая симуляция. Она позволяет ученым:
— Изучать эволюцию вещества под разными углами.
— Проводить соотнесение наблюдений в реальной Вселенной с модельными данными.
— Уточнять теории о природе темной материи.
Для демонстрации возможностей проекта ученые представили видео, где показан лишь небольшой фрагмент модели — куб объемом 311 296 кубических мегапарсек. Это составляет всего одну тысячную от общего объема.
Что дальше?
Работа с моделью потребует времени, и первые научные публикации появятся не ранее чем через год. Тем не менее уже сейчас ученые отмечают, что симуляция станет ключевым инструментом для изучения Вселенной и поможет найти ответы на фундаментальные вопросы о ее устройстве.
