شبیه سازی نجومی عظیم جزئیات شگفت انگیزی از جهان را آشکار می‌کند

به گزارش مجله خبری نگار، تیمی از آزمایشگاه ملی آرگون ایالات متحده از بزرگترین شبیه سازی کامپیوتری جهان که تا به امروز ایجاد شده است پرده برداری کرده است که مساحت عظیمی به طول ۳۱۱۲۹۶ مگاپارسک مکعب فضا را پوشش می‌دهد (واحد حجمی که در نجوم و اخترفیزیک برای توصیف اندازه مناطق بزرگ در جهان استفاده می‌شود) و به شما امکان می‌دهد خوشه‌های عظیمی از کهکشان‌ها را ببینیم که در طول میلیارد‌ها سال خوشه بندی شده‌اند. چیزی که تعجب آور است این است که این نما تنها ۰.۰۰۱ ٪ از کل شبیه سازی را نشان می‌دهد.

این شبیه سازی عظیم به دانشمندان اجازه می‌دهد تا تکامل جهان را بررسی کنند و نقش ماده تاریک را که تصور می‌شود فقط از طریق گرانش بر جهان تأثیر می‌گذارد، درک کنند.

دکتر سلمان حبیب، رهبر این پروژه گفت: "دو جزء در جهان وجود دارد: ماده تاریک که فقط با گرانش واکنش نشان می‌دهد، و ماده متعارف یا اتمی، و اگر می‌خواهیم جهان را به طور کامل درک کنیم، باید هر دو عنصر را شبیه سازی کنیم. "

جهان را مانند قبل ببینید، زیرا شبیه سازی شگفت انگیز کیهان منتشر می‌شود - و این بزرگترین شبیه سازی تا به امروز
— دیلی میل آنلاین (MailOnline) نوامبر ۲۷، ۲۰۲۴

در حالی که ستاره شناسان می‌توانند از طریق تلسکوپ‌های قدرتمند مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب به گذشته دور جهان نگاه کنند، این تصاویر تنها نگاهی اجمالی به نحوه ظاهر شدن آن در مراحل اولیه ارائه می‌دهند. برای به دست آوردن تصویر جامع تری از تکامل جهان، دانشمندان به یک شبیه سازی هیدرودینامیکی نیاز دارند که شامل تمام نیرو‌هایی باشد که جهان را شکل داده‌اند، مانند گاز داغ، تشکیل ستاره، سیاهچاله‌ها و کهکشان ها.

این شبیه سازی نیاز به شبیه سازی گرانشی همراه با سایر نیرو‌های فیزیکی دارد.

مشکل این است که شبیه سازی جهان در این مقیاس به قدرت محاسباتی عظیمی نیاز دارد. پیش از این، ستاره شناسان نیرو‌ها و عوامل خاصی را در شبیه سازی جهان نادیده می‌گرفتند.

اما اکنون، با استفاده از ابررایانه فرانتر در آزمایشگاه ملی اوک ریج، جهان را می‌توان در چنین مقیاس عظیمی شبیه سازی کرد. فرانتر توانایی انجام بیش از کوئینتیلیون یا یک میلیارد میلیارد محاسبات در ثانیه را دارد.

با وجود قدرت محاسباتی عظیم این کامپیوتر، بیش از یک دهه طول کشید تا کد و فناوری مورد نیاز برای انجام شبیه سازی‌های هیدرودینامیکی به این بزرگی بهبود یابد.

در اوایل این ماه، دانشمندان توانستند از ۹۰۰۰ گره محاسباتی در Frontier برای شبیه سازی یک جهان در حال انبساط که بیش از ۳۱ میلیارد مگاپارسک را در بر می‌گیرد، استفاده کنند.

این شبیه سازی یکی از بزرگترین نقشه‌های نجومی است که توسط قدرتمندترین تلسکوپ‌ها ایجاد شده است، زیرا شامل اثرات ماده تاریک، یکی از بزرگترین اسرار اخترفیزیک نیز می‌شود. اگرچه ما نمی‌توانیم ماده تاریک را مستقیما مشاهده کنیم، شبیه سازی‌هایی مانند این به ما امکان می‌دهد نقش آن را در شکل دادن به جهان درک کنیم.

این تیم هنوز هیچ تحلیلی بر اساس این شبیه سازی منتشر نکرده است، اما دانشمندان انتظار دارند که نتایج اکتشافات علمی هیجان انگیزی را نشان دهد که می‌تواند درک ما از ماهیت جهان را تغییر دهد.

منبع: دیلی میل