Co je simulace tisícinu?

Simulace tisíciletí, formálně známá jako Millennium Run, je jednou z největších simulací vývoje vesmíru. Simulace tisíciletí byla vyvinuta v roce 2005 konsorciem Panny, skupinou astrofyziků z Německa, Velké Británie, Kanady, Japonska a USA. Simulace, která byla provozována na superpočítači v Garching v Německu, zahrnovala více než 10 miliard „částic“, simulovala 20 milionů galaxií a kvasarů ve virtuální krychli asi 2 miliardy světelných let na straně. Simulace tisíciletí byla vytvořena jako nástroj k vytvoření předpovědí o rozsáhlé struktuře vesmíru a jejich porovnání s observačními údaji a teoriemi astrofyziků. A v té době se hmota skládala z plazmy elektronů, fotonů a baryonů a vesmír byl koupán v toku záření. Jako UniverSE se rozšířila a ochladila, dosáhla kritické teploty - asi 3000 K - a začala se „odsoudit“ do záření a nezávislé hmoty. Tato událost vytvořila kosmické mikrovlnné záření na pozadí, které dnes saturuje vesmír a má univerzální teplotu asi 2,7 K. Kvůli podrobným pozorováním kosmického mikrovlnného pozadí má fyzici dobrou představu o stavu vesmíru v okamžiku oddělení odkluzu, a tato informace byla naprogramována do Millencia simulace.

Po spuštění simulace tisíciletí na výkonném superpočítači déle než měsíc získalo konsorcium Panny své výsledky - více než 25 terabajtů (TB) dat, dost, aby se vešly na 5 300 DVD. Výstup, který je zobrazen ve vizuální podobě, vypadá jako jemná trojrozměrná síť filamentů s fraktální vlastní podobností na více vrstvách organizace. Tyto filamenTS jsou vlastně temná hmota, která tvoří většinu mše ve vesmíru. Temnou hmotu nelze vidět přímo, ale jeho existenci lze odvodit z jejího gravitačního vlivu na viditelnou hmotu. V modelu lze vlákna vidět přímo, něco nemožné se skutečnou temnou hmotou.

Spuštění simulace tisíciletí poskytla astrofyzikům hojnost nových údajů o tom, jak se vesmír mohl vyvinout, a předpovídá strukturu „supercluster“, kterou pozorujeme z astronomických dat. Jedním z prvních výsledků odvozených ze simulace tisíciletí bylo to, že černé díry se mohly vytvořit dříve, než se dříve myslelo, což je něco podporováno experimentálními údaji z průzkumu Sloan Digital Sky, ale které zpochybňuje naše současné kosmologické modely.