Как зарождаются скопления галактик: от Большого взрыва до наших дней

Компьютерные симуляции, создаваемые в целях фундаментальной науки, не всегда скучные и схематичные. Наоборот, часто они весьма зрелищны, а если в качестве фона подложить Бетховена, то и вовсе могут соревноваться по кинематографичности с лучшими голливудскими блокбастерами.

В первой части видео показано движение космического газа, в основном — водорода, формирующего галактики и их скопления. Несколько десятков секунд охватывают период от ранней вселенной до наших дней. Чем ярче поток газа — тем быстрее он двигается. Вторая часть видео демонстрирует движение звезд и формирование скопления галактик с приливными хвостами и звездными потоками.

Вся наша вселенная имеет ячеистую структуру, в которой большая часть видимого вещества распределена по нитям, формирующим грани «пустот». Чтобы понять эволюцию этих колоссальных объемов материи и проверить, насколько верны наши представления об устройстве всего космоса, создаются программные симуляции его развития. Совокупность множества теорий и огромного количества вводных данных позволяет в своеобразной песочнице наглядно увидеть, как они все вместе работают, а также выявить возможные ошибки и неточности.

Проект IllustrisTNG — это виртуальная вселенная, в которой эволюция материи может быть отслежена с самого ее зарождения в Большом взрыве до наших дней. Чтобы обсчитать это видео длительностью менее двух минут, потребовалась мощность 25 тысяч процессорных ядер. Симуляции IllustrisTNG охватывают три разных объема пространства: кубы со стороной 50, 100 и 300 мегапарсек (от 163 миллионов до 1 миллиарда световых лет). Самая маленькая «песочница» как раз включает одну вселенскую «ячейку».

Источник ^[1]

Источник ^[2]