Største virtuelle univers gratis for alle at udforske

Glem alt om onlinespil, der lover dig en "hel verden" at udforske. Et internationalt team af forskere har skabt et helt virtuelt univers, og gjorde det frit tilgængeligt i skyen for alle.

Uchuu (som betyder "ydre rum" på japansk) er den største og mest realistiske simulering af universet til dato. Uchuu-simuleringen består af 2,1 billioner partikler i en beregningsterning en hidtil uset 9,63 milliarder lysår til en side. Til sammenligning, det er omkring tre fjerdedele af afstanden mellem Jorden og de fjerneste observerede galakser. Uchuu afslører universets udvikling på et niveau af både størrelse og detaljer, som hidtil er utænkelige.

Uchuu fokuserer på universets storskalastruktur:mystiske glorier af mørkt stof, der ikke kun kontrollerer dannelsen af ​​galakser, men også hele universets skæbne. Skalaen af ​​disse strukturer spænder fra de største galaksehobe ned til de mindste galakser. Individuelle stjerner og planeter er ikke løst, så forvent ikke at finde nogen fremmede civilisationer i Uchuu. Men en måde, hvorpå Uchuu vinder stort i sammenligning med andre virtuelle verdener, er tidsdomænet; Uchuu simulerer stoffets udvikling over næsten hele universets 13,8 milliarder års historie fra Big Bang til nutiden. Det er over 30 gange længere end tiden, siden dyrelivet første gang kravlede op af havene på Jorden.

Julia F. Ereza, en ph.d. studerende ved IAA-CSIC, der bruger Uchuu til at studere universets struktur i stor skala, forklarer vigtigheden af ​​tidsdomænet, "Uchuu er som en tidsmaskine:vi kan gå fremad, tilbage og stop i tide, vi kan ''zoome ind'' på en enkelt galakse eller ''zoome ud'' for at visualisere en hel klynge, vi kan se, hvad der virkelig sker i hvert øjeblik og på alle steder i universet fra dets tidligste dage til i dag, være et væsentligt værktøj til at studere kosmos."

Et internationalt team af forskere fra Japan, Spanien, USA., Argentina, Australien, Chile, Frankrig, og Italien skabte Uchuu ved hjælp af ATERUI II, verdens mest kraftfulde supercomputer dedikeret til astronomi. Selv med al denne magt, det tog stadig et år at producere Uchuu. Tomoaki Ishiyama, en lektor ved Chiba University, der udviklede koden, der blev brugt til at generere Uchuu, forklarer, "For at producere Uchuu har vi brugt ... alle 40, 200 processorer (CPU-kerner) tilgængelige udelukkende i 48 timer hver måned. Tyve millioner supercomputertimer blev brugt, og 3 Petabytes data blev genereret, svarende til 894, 784, 853 billeder fra en 12-megapixel mobiltelefon."

Før du begynder at bekymre dig om downloadtid, forskerholdet brugte højtydende beregningsteknikker til at komprimere information om dannelsen og udviklingen af ​​mørkt stof-haloer i Uchuu-simuleringen til et 100-terabyte katalog. Dette katalog er nu tilgængeligt for alle på skyen i et brugervenligt format takket være den beregningsmæssige infrastruktur skun6 placeret på Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), RedIRIS-gruppen, og Galician Supercomputing Center (CESGA). Fremtidige dataudgivelser vil omfatte kataloger over virtuelle galakser og gravitationslinsekort.

Big Data videnskabsprodukter fra Uchuu vil hjælpe astronomer med at lære at fortolke Big Data-galakseundersøgelser, der forventes i de kommende år fra faciliteter som Subaru-teleskopet og ESA Euclid-rummissionen.

Disse resultater fremkom som Ishiyama et al. "Uchuu-simuleringerne:Data Release 1 og mørkt stof-halokoncentrationer" i september 2021-udgaven af Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .