Копия вселенной влезла на жёсткий диск. Почти. Осталось найти диск на 2,5 петабайта

Астрофизики выложили в открытый доступ цифровую модель Вселенной такого размера, что один только набор данных занимает больше 2,5 петабайта. Для сравнения, примерно столько же места потребовали бы около полумиллиона фильмов в HD-качестве. Международная группа исследователей при ведущей роли Лейденского университета в Нидерландах представила один из крупнейших наборов космологических симуляций в истории современной астрономии.

Новый массив данных входит в проект FLAMINGO. Ученые используют такие симуляции, чтобы проследить, как материя менялась после Большого взрыва: от крошечных неоднородностей плотности до галактик, скоплений и гигантских структур космической паутины. На самых больших масштабах вещество во Вселенной собирается в нити и узлы, вдоль которых распределены галактики. Сравнение расчетов с наблюдениями помогает проверять модели темной материи и темной энергии, двух невидимых компонентов, которые составляют большую часть Вселенной и связаны с ускоренным расширением космоса.

FLAMINGO создавали как мост между двумя подходами. Одни симуляции подробно описывают рождение и жизнь отдельных галактик, другие охватывают огромные объемы пространства, нужные для точной космологии. Новый проект пытается совместить оба уровня. Родственный проект COLIBRE, которым тоже руководят исследователи из Лейдена, сосредоточен на физике внутри отдельных галактик, а FLAMINGO моделирует области размером в миллиарды световых лет. Благодаря такому масштабу ученые могут изучать не только галактики, но и скопления галактик, распределение вещества и крупную структуру Вселенной.

Руководитель проекта Йоп Схайе из Лейденского университета объяснил, что симуляции позволяют отслеживать рост космических структур на огромных участках пространства и при этом учитывать сложную физику формирования галактик. Открытая публикация данных, по расчету команды, даст исследователям по всему миру возможность проверять новые идеи о работе Вселенной без необходимости заново проводить колоссальные вычисления.

Расчеты выполнили с помощью космологического кода SWIFT на британском суперкомпьютере COSMA8. Для симуляций такого уровня нужны вычислительные ресурсы, которые большинству научных групп недоступны. Профессор Карлос Френк из Даремского университета подчеркнул, что именно поэтому команда решила открыть данные для других исследователей.

Чтобы петабайтный архив не превратился в почти бесполезную гору файлов, разработчики создали отдельную онлайн-платформу. Через интерфейс ученые могут искать нужные фрагменты и загружать только подходящие части симуляций, а не переносить весь массив целиком. Систему разрабатывала группа под руководством Джона Хелли из Даремского университета. Такой подход снижает порог входа и дает доступ к данным не только крупнейшим центрам с мощной инфраструктурой.

Симуляции FLAMINGO появились еще в 2023 году и уже легли в основу десятков исследований, включая работы о формировании галактик и распределении материи во Вселенной. Полный открытый релиз должен расширить круг таких проектов. Команда рассчитывает, что новый набор данных станет общей научной базой для астрофизиков и поможет быстрее проверять гипотезы о происхождении и развитии космоса.