Міжнародна група вчених, яка керує космічним телескопом “Евклід”, щойно запустила “наймасштабніший в історії” симулятор всесвіту — він відображає 3,4 млрд галактик та гравітаційну взаємодію понад 4 трлн частинок.
Симулятор під назвою Flagship 2 базується на алгоритмі, розробленому астрофізиком Йоахімом Штаделем з Цюрихського університету. У 2019 році науковець використав суперкомп’ютер Piz Daint (на той час третій за потужністю у світі), аби виконати розрахунки й зрештою створити надзвичайно детальну віртуальну модель Всесвіту.
“Ці симуляції мають вирішальне значення для підготовки аналізу даних “Евкліда”, — каже астрофізик Джуліан Адамек з Цюрихського університету і один із фахівців проєкту.
Космічний телескоп “Евклід”, якого прозвали “мисливцем на темну матерію”, запустили у космос на початку липня після майже 15 років проєктування. З того часу він картографує мільйони галактик по всьому Всесвіту, вивчаючи розподіл темної енергії та темної матерії. На кінець роботи телескоп має просканувати “третину нічного неба” — гігантські масиви інформації, в обробці яких якраз таки мають допомогти такі симуляції, як Flagship 2.
Основні інструменти, які використовує 4,7-метровий “Евклід”: це 600-мегапіксельна камера видимого світла (VIS) для отримання чітких зображень далеких галактик, 64-мегапіксельна інфрачервона камера і фотометр NASA (NISP) для вимірювання червоного зміщення галактик.
Попри те, що команда очікує, що спостереження “Евкліда” будуть точно відповідати прогнозам моделювання, ймовірно, на нас чекають сюрпризи. Flagship 2 працює на стандартній космологічній моделіМодель Лямбда-CDM — сучасна космологічна модель, в якій просторово-плоский Всесвіт заповнений, окрім звичайної баріонної матерії, темною енергією і холодною темною матерією. Її часто називають стандартною моделлю космології великого вибуху, тому що вона пояснює наявність і структуру космічного мікрохвильового фону, великомасштабну структуру скупчень галактик, розподіл водню, гелію, літію, кисню в нашому Всесвіті, а також прискорення розширення Всесвіту, що спостерігається за електромагнітним випромінюванням від далеких галактик і наднових., але місії, подібні “Евкліду”, якраз таки покликані кинути виклик поточним знанням.
“Ми вже бачимо ознаки тріщин у стандартній моделі”, — каже Штадель.
У стандартній космологічній моделі темна енергія — це просто константа. Однак спостереження “Евкліда”, який зазирне у минуле на 10 млрд років, можуть виявити інші характеристики.
“Ми можемо побачити, як Всесвіт розширювався в той час, і виміряти, чи справді ця константа залишалася постійною”, — додає Адамек.
Перші дані спостережень “Евкліда” були опубліковані в березні 2023 року , наступний “пак” інформації оприлюднять навесні 2026-го. Очікувалось, що у травні 2027 року до “Евкліда” приєднається телескоп “Ненсі Грейс Роман” з 2,4-метровим дзеркалом, який зможе побачити дещо тьмяніші галактики, які існували, коли Всесвіту було всього 2 млрд років, утім його фінальний статус невідомий, оскільки адміністрація Трампа в бюджетному запиті закликала скасувати проєкт.
Каталог симуляцій Flagship 2 доступний на платформі CosmoHub.
Джерело: Space , Euclid Consortium