Qu'est-ce que la simulation du millénaire?
La simulation du millénaire, anciennement connue sous le nom de course du millénaire, est l'une des plus grandes simulations jamais réalisées sur le développement de l'univers. La simulation du millénaire a été développée en 2005 par le consortium Virgo, un groupe d’astrophysiciens allemands, britanniques, canadiens, japonais et américains. La simulation, réalisée sur un supercalculateur de Garching, en Allemagne, comprenait plus de 10 milliards de "particules", simulant 20 millions de galaxies et de quasars dans un cube virtuel d'environ 2 milliards d'années-lumière. La simulation du millénaire a été créée afin de produire des prévisions sur la structure à grande échelle de l'univers et de les comparer aux données d'observation et aux théories des astrophysiciens.
La simulation du millénaire commence environ 379 000 ans après le Big Bang, il y a 13,7 milliards d'années, lorsque l'univers était extrêmement dense et brûlant. Et à cette époque, la matière était constituée d’un plasma d’électrons, de photons et de baryons, et l’univers était baigné dans un flux de radiations. Au fur et à mesure que l'univers se développait et se refroidissait, il atteignait une température critique - de l'ordre de 3000 K - et commençait à se "découpler" en radiations et en matières indépendantes. Cet événement a produit le rayonnement de fond de micro-ondes cosmique, qui aujourd'hui sature l'univers et a une température universelle d'environ 2,7 K. En raison d'observations détaillées du fond de micro-ondes cosmique, les physiciens ont une bonne idée de l'état de l'univers au moment du découplage. , et cette information a été programmée dans la simulation du millénaire pour lui servir d’état initial.
Après avoir exécuté Millennium Simulation sur un puissant super-ordinateur pendant plus d'un mois, le consortium Virgo a obtenu ses résultats: plus de 25 téraoctets (To) de données, suffisamment pour tenir sur 5 300 DVD. Affiché sous forme visuelle, le résultat ressemble à un fin réseau tridimensionnel de filaments à l'auto-similarité fractale sur plusieurs couches d'organisation. Ces filaments sont en réalité de la matière noire, qui constitue l'essentiel de la masse de l'univers. La matière noire ne peut pas être vue directement, mais son existence peut être déduite de son influence gravitationnelle sur la matière visible. Dans le modèle, les filaments peuvent être vus directement, ce qui est impossible avec une véritable matière noire.
L'exécution de la simulation du millénaire a fourni aux astrophysiciens une abondance de nouvelles données sur la manière dont l'univers aurait pu évoluer et prédit la structure de "superamas" que nous observons à partir de données astronomiques. L'un des premiers résultats tirés de la simulation du millénaire était que les trous noirs avaient pu se former plus tôt qu'on ne le pensait, ce que confirment les données expérimentales du Sloan Digital Sky Survey, mais qui remet en question nos modèles cosmologiques actuels.