Физики провели самое масштабное на сегодняшний день моделирование процессов формирования Вселенной. Статья ученых появится в журнале Journal of the Korean Astronomical Society, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
В основе модели Horizon Run 3 лежали стандартные уравнения так называемой задачи N тел, которые описывают движение тел при гравитационном взаимодействии. В общей сложности моделировалось движение 216 миллиардов объектов на пространственных масштабах порядка 10 гигапарсек. Разрешение системы по времени составляло 600 точек. Все параметры модели можно посмотреть здесь.
В рамках предыдущей модели ученые использовали порядка 10 миллионов частиц на пространственных масштабах в 500 мегапарсек. В работе учитывалось действие холодной (то есть движущейся на классических скоростях) темной материи - так называемая модель Лямбда-CDM.
Целью модели было непосредственное получение крупномасштабных структур Вселенной. Модель в течение 20 дней обсчитывалась корейским суперкомпьютером Tachyon II (46-е место в рейтинге самых мощных суперкомпьютеров в мире). Как оказалось, результаты расчетов хорошо согласуются с наблюдениями.
В частности, красные смещения и массы удаленных галактических скоплений оказались в пределах допустимых значений. Сами ученые надеются, что созданное ими программное обеспечение поможет в решении сложных вычислительных задач астрономии.
Компьютерное моделирование является одним из основных инструментов современной астрономии - большинство процессов, например, в звездах описывается уравнениями, которые невозможно решить явно. Так, например, компьютер используется для изучения процессов формирования звезд из облака пыли и газа.