Разработка поможет астрономам интерпретировать наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» и проверять теории эволюции Вселенной. Сопоставляя результаты моделирования с реальными данными, ученые смогут выяснить, насколько существующие представления о формировании галактик соответствуют наблюдениям.
Lumina отличается масштабом расчетов. Объем смоделированного пространства более чем в 100 раз превышает показатели предыдущих аналогичных симуляций. Модель охватывает область, сопоставимую с кубом со стороной около 1,5 миллиарда световых лет. При этом она сохраняет детализацию, необходимую для изучения формирования звезд, галактик и черных дыр.
В проект также включили моделирование реионизации гелия и ее влияния на дальнейшую эволюцию космоса. Этот процесс связан с изменением состояния газа под воздействием излучения. Его учет в расчетах помогает точнее воспроизвести взаимодействие вещества и света в ранней Вселенной.
Для создания Lumina ученые использовали более 15 тысяч графических процессоров суперкомпьютера Frontier. Вычислительные мощности позволили одновременно моделировать огромные космические структуры и процессы, происходящие внутри отдельных галактик.
Авторы планируют применять Lumina для изучения движения газа между галактиками, влияния излучения на космическую эволюцию и формирования областей интенсивного звездообразования. Модель не заменяет наблюдения телескопов, а дополняет их: она позволяет проверить, способны ли современные физические теории объяснить увиденное астрономами, и определить, какие процессы требуют дальнейшего изучения.
Читайте также:
Парашютную систему нового российского космического корабля проверят сбросом с вертолета
В России разработали плазменный двигатель с практически неограниченным ресурсом работы
Древний винт Архимеда вдохновил ученых на создание мотора из одной молекулы