Co to jest symulacja Millenium?
Millennium Simulation, formalnie znana jako Millennium Run, jest jedną z największych w historii symulacji rozwoju wszechświata. Millennium Simulation został opracowany w 2005 roku przez konsorcjum Virgo, grupę astrofizyków z Niemiec, Wielkiej Brytanii, Kanady, Japonii i USA. Symulacja przeprowadzona na superkomputerze w Garching w Niemczech obejmowała ponad 10 miliardów „cząstek”, symulując 20 milionów galaktyk i kwazarów w wirtualnym sześcianie o boku około 2 miliardów lat świetlnych. Millennium Simulation została stworzona jako narzędzie do tworzenia prognoz na temat wielkoskalowej struktury wszechświata i porównywania ich z danymi obserwacyjnymi i teoriami astrofizyków.
Millennium Simulation rozpoczyna się około 379 000 lat po Wielkim Wybuchu, 13,7 miliarda lat temu, kiedy wszechświat był wyjątkowo gęsty i gorący. I tym razem materia składała się z plazmy elektronów, fotonów i barionów, a wszechświat skąpany był w strumieniu promieniowania. Gdy wszechświat rozszerzył się i ochłodził, osiągnął temperaturę krytyczną - około 3000 K - i zaczął „rozdzielać się” na promieniowanie i niezależną materię. To wydarzenie wytworzyło kosmiczne promieniowanie mikrofalowe tła, które dzisiaj nasyca wszechświat i ma uniwersalną temperaturę około 2,7 K. Ze względu na szczegółowe obserwacje kosmicznego mikrofalowego tła, fizycy mają dobre wyobrażenie o stanie wszechświata w momencie oddzielenia , a informacje te zostały zaprogramowane w Millennium Simulation, aby służyły jako stan początkowy.
Po uruchomieniu przez ponad miesiąc Millennium Simulation na potężnym superkomputerze, konsorcjum Virgo uzyskało wyniki - ponad 25 terabajtów (TB) danych, co wystarczy na 5300 płyt DVD. Wyświetlane w formie wizualnej, wyjście wygląda jak delikatna trójwymiarowa sieć włókien z fraktalnym samopodobieństwem na wielu warstwach organizacji. Te włókna są w rzeczywistości ciemną materią, która stanowi większość masy we wszechświecie. Ciemnej materii nie można zobaczyć bezpośrednio, ale jej istnienie można wywnioskować z jej grawitacyjnego wpływu na widzialną materię. W modelu włókna można zobaczyć bezpośrednio, co jest niemożliwe przy prawdziwej ciemnej materii.
Uruchomienie Millennium Simulation dało astrofizykom mnóstwo nowych danych o tym, jak mógł ewoluować wszechświat, i przewiduje strukturę „supergromady”, którą obserwujemy na podstawie danych astronomicznych. Jednym z najwcześniejszych wyników uzyskanych z Millennium Simulation było to, że czarne dziury mogły powstać wcześniej niż wcześniej sądzono, co jest wspierane przez dane eksperymentalne z Sloan Digital Sky Survey, ale które kwestionują nasze obecne modele kosmologiczne.