Uchuu to największa symulacja historii wszechświata, jaka kiedykolwiek powstała. Jest on dostępny dla każdego i jest już wykorzystywany na kilku uniwersytetach, pozwalając nam zrozumieć życie galaktyk.
Nazywa się Uchuu, co po japońsku oznacza "głęboki kosmos", i jest największą i najbardziej realistyczną symulacją wszechświata, jaką kiedykolwiek stworzono. Przedstawiona w najnowszym numerze Royal Astronomical Journal symulacja Tomoaki Ishiyamy już pomaga w badaniach astronomicznych na całym świecie.
Uchuu: 13 miliardów lat historii
Skala ogromnej symulacji, której kod został napisany przez profesora Ishiyamę, ale w której rozwój zaangażowani byli naukowcy z połowy świata, jest nie tylko fizyczna, obejmując po raz pierwszy w historii odległość ponad 9 miliardów lat świetlnych od jednego końca do drugiego.
Uchuu powstało dzięki ATERUI II, najpotężniejszemu komputerowi używanemu w naukach astronomicznych działającemu od 2018 r., w celu badania ewolucji skupisk ciemnej materii, z których powstają galaktyki.
Jest to symulacja skupiona na obiektach wielkoskalowych, dlatego nie są wyszczególnione poszczególne planety, a w szczególności na ich ewolucji w czasie. W tym przypadku, aby zbadać, jak tworzą się galaktyki, potrzebne są miliardy lat historii. Uchuu obejmuje 13,8 miliarda lat historii wszechświata.
Uchuu jest już wykorzystywane przez studentów i instytucje na całym świecie: studentka Instytutu Astrofizyki w Andaluzji Julia F. Ereza już wykorzystała go do analizy wielkoskalowej struktury wszechświata.
'Uchuu jest jak wehikuł czasu: można iść do przodu, do tyłu, zatrzymać czas, przybliżyć pojedynczą galaktykę lub oddalić się, by zobaczyć całą gromadę' - mówi student - 'możemy zobaczyć, co tak naprawdę dzieje się w każdym momencie i w każdym miejscu we wszechświecie, od początków do teraźniejszości. Uchuu zostało pokazane światu zaledwie kilka dni temu, ale już jest fundamentalnym narzędziem do badania kosmosu.
Wszechświat dla każdego
Uchuu to symulacja składająca się z ponad 2 bilionów cząstek w obliczeniowym sześcianie o średnicy 9 miliardów lat świetlnych. Wszystkie dane Uchuu zostały udostępnione w katalogu o pojemności 100 terabajtów, którego oczywiście żaden domowy komputer nie byłby w stanie pobrać. Dlatego też największa symulacja wszechświata, jaką kiedykolwiek stworzono, została udostępniona światowej publiczności za pośrednictwem chmury, hostowanej w andaluzyjskiej instytucji Eereza.
Oczywiście, aby produktywnie korzystać z nieskończoności symulowanego wszechświata, trzeba posiadać pewne podstawowe umiejętności: na początek trzeba znać standardowy model kosmologiczny.
Ale pomysł Ishiyamy jest prawdziwie inkluzywny, przynajmniej na poziomie technologicznym: "aby wyprodukować Uchuu, użyliśmy wszystkich 40 200 dostępnych procesorów, w wyłącznym użyciu przez 48 godzin dziennie. Zużyliśmy dwadzieścia milionów godzin pracy superkomputera", wyjaśnia Ishiyama, "i wygenerowaliśmy odpowiednik 894 784 853 zdjęć z 12-megapikselowego telefonu komórkowego."
Przyszłe wersje Uchuu będą zawierały własne symulacje, na przykład powstawania konkretnych galaktyk i aktywnych jąder galaktyk, co pozwoli nam odkryć wiele na temat powstania wszechświata i jego przyszłości.