Астрономы представили один из крупнейших наборов данных по космологическому моделированию

Новый набор данных, подготовленный в контексте проекта FLAMINGO (сокращение от Full‑hydro Large‑scale structure simulations with All‑sky Mapping), содержит более 2,5 петабайта информации. Как отмечает Нидерландская исследовательская школа астрономии (NOVA), масштаб этого релиза отражает растущую потребность астрономии в подобных данных: всё более точные наблюдения необходимо сопоставлять с не менее сложными теоретическими моделями.

Современные телескопы и обзоры неба позволяют запечатлеть Вселенную с необычайной детализацией, но для интерпретации этих данных требуются симуляции, способные воспроизвести как крупномасштабную структуру космоса, так и сложные физические процессы, происходящие внутри галактик. Инициатива FLAMINGO был разработан именно для того, чтобы восполнить этот пробел.

«Эти симуляции позволяют нам отслеживать рост космической структуры в обширных областях космоса, одновременно моделируя сложную физику формирования галактик», — сказал в заявлении Йоп Шайе, соавтор исследования из Лейденского университета (Нидерланды). «Публикуя эти информация, мы надеемся, что исследователи по всему миру будут использовать FLAMINGO для проверки новых идей об устройстве Вселенной».

Эти модели действуют как «виртуальные вселенные»: они начинаются вскоре после Большого взрыва и развиваются со временем. Они отслеживают, как крошечные флуктуации в материи постепенно превращались в галактики, скопления и обширную космическую сеть, определяющую крупномасштабную структуру современной Вселенной. В соответствии с исследованию, FLAMINGO отличается от многих предыдущих проектов способностью моделировать не только тёмную материю (которая составляет бóльшую часть массы Вселенной), но и обычную материю, а также влияние тёмной энергии — в единой, самосогласованной системе.

Такое сочетание позволяет учёным изучать взаимодействие процессов, происходящих в совершенно разных масштабах. Одно и то же моделирование может отражать турбулентную физику газа, образующего звёзды внутри галактик, и одновременно отображать распределение скоплений галактик на расстояниях в миллиарды световых лет. Это, в свою очередь, помогает исследователям более точно воспроизводить наблюдаемую Вселенную.

Огромный объём набора данных также делает его особенно мощным инструментом для изучения редких явлений. Массивные скопления галактик, яркие квазары и другие необычные космические объекты трудно зафиксировать в симуляциях меньшего масштаба просто потому, что они встречаются крайне редко. Масштаб FLAMINGO увеличивает вероятность обнаружения этих аномалий, давая учёным более глубокое понимание некоторых из самых экстремальных сред во Вселенной.

Помимо отдельных открытий, одной из важнейших задач проекта станет помощь астрономам в интерпретации данных, поступающих с обсерваторий нового поколения. По ходу того как новые обзоры будут картографировать небо с беспрецедентной детализацией, исследователям понадобятся надёжные теоретические рамки для сравнения с наблюдениями. Моделирования, подобные FLAMINGO, обеспечивают такой контекст, позволяя учёным проверять конкурирующие модели тёмной материи, тёмной энергии и формирования галактик.

Команда сделала набор данных общедоступным, открыв его для исследователей по всему миру. Такая доступность важна — астрономия всё больше опирается на данные, а партнёрство, охватывающее несколько континентов, зависит от совместного использования вычислительных ресурсов.