Произведен расчет самой сложной космологической модели, охватывающей всю Вселенную - «Наука и технологии»

В настоящее время исследователи из Национальной лаборатории Аргонна (Argonne National Laboratory) занимаются обработкой и анализом данных, полученных в результате расчетов самой сложной на сегодняшний день космологической математической модели. Эта модель была рассчитана на суперкомпьютере Titan, находящемся во ведении Национальной лаборатории Ок-Ридж, и она охватила процессы развития Вселенной с точки в 50 миллионов лет спустя момента Большого Взрыва и по нынешнее время. За относительно небольшое время в недрах суперкомпьютера произошли виртуальные процессы распределения материи, из которой впоследствии сформировались звезды, планеты и галактики.

Подобные виды моделирования помогают ученым понять некоторые тайны, имеющие отношение к темной энергии и темной материи, которые влияют на темпы расширения Вселенной и затрагивают распределение в ней галактик, состоящих из обычной материи. Обзоры неба, проведенные при помощи мощных телескопов, такие, как Sloan Digital Sky Survey и Dark Energy Survey дали ученым данные о том, где находились звезды и галактики на момент излучения ими света, пойманного в объективы телескопов. Обзоры типа Cosmic Microwave Background дают ученым представление о том, что происходило в другое время, время, когда Вселенной было всего 300 тысяч лет "от роду". А проведенное моделирование как раз и заполняет промежуток между двумя вышеупомянутыми периодами, демонстрируя процессы развития Вселенной на промежуточном этапе.

Модель, имеющая название Q Continuum, охватывала всю Вселенную, поделенную на кубы, длина граней которых составляла 100 тысяч километров. И всего в этой модели насчитывалось почти половина триллиона таких огромных "частиц". Такое разделение объема Вселенной на частицы позволило рассчитать столь масштабную модель, задействовав для этого 90 процентов всех ресурсов суперкомпьютера, количество ресурсов, которое требуется для расчетов моделей, количество которых в мире исчисляется единицами.

В результате расчетов модели Q Continuum были сгенерированы данные, объемом порядка двух с половиной петабайт. Анализ этих данных, который начался недавно, будет продолжаться на протяжении двух с половиной лет минимум. И из этих данных ученые надеются извлечь информацию о разных астрофизических явлениях, таких, как гравитационное линзирование и другие явления, возникающие под воздействием сил гравитации обычной и темной материи.

Программный код, при помощи которого были проведены расчеты модели Q Continuum, имеет название Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code (HACC). Первый вариант этого кода был написан в 2008 году, как раз тогда, когда суперкомпьютеры преодолели порог производительности в один петафлопс. Код HACC написан с использование стандартов и требований максимальной платформонезависимости, что позволяет его исполнение на суперкомпьютерах с совершенно различной архитектурой.