مشروع الحاسوب العملاق يكشف عن أكبر محاكاة للكون على الإطلاق

[ad_1]

أجرى علماء الفلك أكبر عمليات محاكاة حاسوبية حتى الآن، من أجل استكشاف تطور الكون.

وقام المشروع، الذي أطلق عليه اسم فلامنغو، بحساب تطور جميع مكونات الكون – المادة العادية، والمادة المظلمة، والطاقة المظلمة – وفقًا لقوانين الفيزياء.

ومع تقدم عمليات المحاكاة، تظهر المجرات الافتراضية وعناقيد المجرات بالتفصيل.

تقوم مرافق مثل تلسكوب إقليدس الفضائي الذي أطلقته مؤخرًا وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) وتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا بجمع البيانات عن المجرات والكوازارات والنجوم.

ويأمل الباحثون أن تسمح لهم عمليات المحاكاة بمقارنة الكون الافتراضي بملاحظات عن الشيء الحقيقي الذي يتم التقاطه بواسطة التلسكوبات الجديدة عالية الطاقة.

وهذا يمكن أن يساعد العلماء على فهم ما إذا كان النموذج القياسي لعلم الكونيات هو وصف جيد للواقع.

وقال البروفيسور كارلوس فرينك، المتعاون في أبحاث فلامنغو، وأستاذ أوغدن للفيزياء الأساسية في معهد علم الكونيات الحاسوبي بجامعة دورهام: “علم الكونيات على مفترق طرق”.

“لدينا بيانات جديدة مذهلة من التلسكوبات القوية التي لا يتوافق بعضها، للوهلة الأولى، مع توقعاتنا النظرية.”

“إما أن يكون النموذج القياسي لعلم الكون معيبًا أو أن هناك تحيزات دقيقة في بيانات الرصد.”

“يجب أن تكون عمليات المحاكاة فائقة الدقة للكون قادرة على إخبارنا بالإجابة.”

ركزت عمليات المحاكاة السابقة، التي تمت مقارنتها بملاحظات الكون، على المادة المظلمة الباردة، التي يُعتقد أنها مكون رئيسي في بنية الكون.

ومع ذلك، يقول علماء الفلك الآن أن تأثير المادة العادية، التي تشكل 16٪ فقط من جميع المواد في الكون، والنيوترينوات، وهي جسيمات صغيرة نادرًا ما تتفاعل مع المادة العادية، يجب أن تؤخذ في الاعتبار أيضًا عند محاولة فهم طبيعة الكون. تطور.

وقال الباحث الرئيسي البروفيسور جوب شاي من جامعة ليدن: “على الرغم من أن المادة المظلمة تهيمن على الجاذبية، إلا أنه لم يعد من الممكن إهمال مساهمة المادة العادية لأن هذه المساهمة يمكن أن تكون مشابهة للانحرافات بين النماذج والملاحظات”.

أجرى الباحثون عمليات محاكاة على كمبيوتر عملاق قوي في دورهام على مدى العامين الماضيين.

استغرقت عمليات المحاكاة أكثر من 50 مليون ساعة معالج على الكمبيوتر العملاق Cosmology Machine (COSMA 8)، الذي استضافه معهد علم الكونيات الحاسوبي بجامعة دورهام، نيابة عن منشأة DiRAC للحوسبة عالية الأداء في المملكة المتحدة.

من أجل جعل عمليات المحاكاة ممكنة، طور الباحثون رمزًا جديدًا يسمى SWIFT، والذي يوزع العمل الحسابي على آلاف وحدات المعالجة المركزية (وحدات المعالجة المركزية، التي تصل أحيانًا إلى 65000).

Flamingo هو مشروع تابع لاتحاد Virgo لمحاكاة الكمبيوتر العملاق الكوني. يشير الاختصار إلى عمليات محاكاة البنية المائية واسعة النطاق مع رسم خرائط للسماء بالكامل لتفسير ملاحظات الجيل التالي.

جاء تمويل المشروع من مجلس البحوث الأوروبي، ومجلس مرافق العلوم والتكنولوجيا في المملكة المتحدة، والمنظمة الهولندية للبحث العلمي، ومؤسسة العلوم الوطنية السويسرية.

ونُشر البحث في مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.