Астрономы создали миллионы виртуальных вселенных
Благодаря симуляции суперкомпьютера команда учёных из США стала на шаг ближе к тому, чтобы понять, как возникают галактики.
Вселенная содержит миллиарды галактик, и учёные всё ещё пытаются понять, как эти колоссальные объекты формируются, растут и изменяются. Команда разработчиков, возглавляемая Аризонским университетом, создала UniverseMachine — программное обеспечение для моделирования, способное вырастить миллионы вселенных, чтобы космологи могли изучать, как они развиваются с течением времени. Обычно подобные симуляции используются в меньших масштабах, но в этом случае исследователи создали UniverseMachine для прохождения почти всей временной шкалы нашей Вселенной (примерно через 400 миллионов лет после Большого взрыва и вплоть до наших дней). По словам исследователей, суперкомпьютер может создать много виртуальных вселенных, чтобы потом сравнить их с реальной. Это позволяет понять, какие процессы сформировали Вселенную в том виде, который мы наблюдаем её сегодня.
Моделирование UniverseMachine произвело более 8 миллионов вселенных, что заняло 400 000 часов. Исследователи постоянно настраивали параметры, чтобы посмотреть, какие изменения могут повлиять на конечный результат. Они обнаружили, что моделируемые вселенные, больше всего похожие на нашу собственную, имеют схожие физические правила. Также выяснилось, что привычное понимание звездообразования может быть ошибочным. Космологи ожидали, что на заре Вселенной тёмная материя будет плотнее, а газ будет становиться всё горячее и горячее. Это плохо для звездообразования, поэтому специалисты думали, что многие галактики в начале Вселенной давно должны были перестать образовывать звёзды. Однако моделирование позволило обнаружить, что галактики с большей вероятностью будут образовывать звёзды с ещё большей скоростью, чем ожидали учёные. Это говорит о том, что энергия, создаваемая сверхмассивными чёрными дырами и взрывающимися звёздами, менее эффективна для подавления звездообразования, чем предсказывали все теории.
