Jaka jest symulacja tysiąclecia?

Symulacja Millennium, formalnie znana jako Millennium Run, jest jedną z największych symulacji rozwoju wszechświata. Symulacja Millennium została opracowana w 2005 r. Przez Konsorcjum Panny, grupę astrofizyków z Niemiec, Wielkiej Brytanii, Kanady, Japonii i USA. Symulacja, która została prowadzona na superkomputer w Garching w Niemczech, obejmowała ponad 10 miliardów „cząstek”, symulując 20 milionów galaktyk i kwazarów w wirtualnej kostce około 2 miliardów lat świetlnych z boku. Symulacja tysiąclecia została stworzona jako narzędzie do tworzenia prognoz dotyczących na dużą skalę wszechświata i porównywania ich z danymi obserwacyjnymi i teoriami astrofizyków.

Symulacja tysiąclecia rozpoczyna się około 379 000 lat po Wielkim Wybuchu, 13,7 miliarda lat temu, kiedy wszechświat był niezwykle gęsty i gorący. I ten czas materia składała się z osocza elektronów, fotonów i baronów, a wszechświat kąpał się w strumieniu promieniowania. Jako UniverSE rozszerzył się i schłodził, osiągnął krytyczną temperaturę - około 3000 K - i zaczął „oddzielić” promieniowanie i niezależną materię. To zdarzenie spowodowało kosmiczne promieniowanie mikrofalowe, które dziś nasyca wszechświat i ma uniwersalną temperaturę około 2,7 K. Ze względu na szczegółowe obserwacje kosmicznego tła mikrofalowego, fizycy mają dobry pomysł na temat stanu wszechświata w momencie oddzielenia, a informacja ta została zaprogramowana w Millennium, aby służyć jako stan początkowy.

Po uruchomieniu symulacji tysiąclecia na potężnym superkomputerowi przez ponad miesiąc konsorcjum Panny otrzymało swoje wyniki - ponad 25 terabajtów (TB) danych, wystarczające do pasowania na 5300 DVD. Wyświetlana w formie wizualnej, wyjście wygląda jak drobna trójwymiarowa sieć włókien z fraktalną samowystawą na wielu warstwach organizacji. Te filamenTS to właściwie ciemna materia, która stanowi większość masy we wszechświecie. Ciemnej materii nie można zobaczyć bezpośrednio, ale jej istnienie można wywnioskować z jej grawitacyjnego wpływu na materię widzialną. W modelu włókna można zobaczyć bezpośrednio, coś niemożliwego z prawdziwą ciemną materią.

Uruchamianie tysiąclecia symulacji dało astrofizykom mnóstwo nowych danych o tym, jak wszechświat mógł ewoluować, i przewiduje strukturę „nadklastra”, którą obserwujemy na podstawie danych astronomicznych. Jednym z najwcześniejszych wyników pochodzących z symulacji Millennium było to, że czarne dziury mogły powstać wcześniej niż wcześniej sądzono, co poparte eksperymentalnymi danymi z Sloan Digital Sky Survey, ale które kwestionują nasze obecne modele kosmologiczne.