В преддверии запуска супертелескопов следующего поколения учёные смоделировали «синтетическую вселенную», чтобы узнать, что они увидят

4 миллиона смоделированных изображений в симуляции OpenUniverse помогут в понимании природы тёмной энергии и тёмной материи

Учёные создали детальную «синтетическую вселенную» с помощью суперкомпьютеров, чтобы предсказать открытия, которые сделают супертелескопы следующего поколения, такие как космический телескоп «Нэнси Грейс Роман» и обсерватория имени Веры К. Рубин.

Цель данной инициативы — помочь в изучении тёмной энергии и тёмной материи, которые иногда называют «тёмной Вселенной».

Копия космоса состоит из почти 4 миллионов смоделированных изображений, имитирующих видимый космос для телескопа «Нэнси Грейс Роман» и обсерватории имени Веры Рубин. Эти телескопы будут исследовать тайну тёмной энергии, которая ускоряет расширение Вселенной, и тёмной материи, составляющей около 26% оставшейся материи и энергии во Вселенной.

Используя суперкомпьютер Theta в Аргонне, учёные смогли выполнить работу, которая на домашнем ноутбуке заняла бы около 300 лет, за 9 дней. Результаты данной работы помогут учёным лучше понять тёмную материю и тёмную энергию, а также предоставят другим учёным предварительный обзор объектов, которые они смогут исследовать с помощью новых телескопов.

Симуляция OpenUniverse поможет учёным лучше понять сигналы тёмной энергии, которые они увидят, когда телескопы начнут наблюдения. Симуляция также поможет лучше подойти к обработке данных и интерпретации результатов, чтобы они могли использовать реальные данные сразу же, как только они начнут поступать.

Телескопы «Нэнси Грейс Роман» и «Вера Рубин» будут искать эффекты тёмной материи, которая не взаимодействует ни со светом, ни с обычной материей. Астрономы могут сделать вывод о присутствии тёмной материи только на основе её взаимодействия с гравитацией, которая, в свою очередь, влияет на барионную материю и прохождение света.

Исследование, которое должны провести «Роман» и «Рубин», станет подвигом. «Рубин», который должен начать работу в 2025 году, будет обладать самой большой цифровой камерой, когда-либо созданной для исследования тёмной вселенной, в то время как «Роман» предложит гораздо более широкий обзор космоса, чем космический телескоп «Хаббл» или космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST).

Эта новость появилась в то время, когда JWST стоимостью $10 миллиардов, 12 июля «отпраздновал» два года предоставления научных результатов. JWST оказал огромное влияние на астрономию, и исследователи всё ещё работают над интерпретацией некоторых из наблюдений, которые он предоставил. Новая «синтетическая вселенная» должна помочь избежать неожиданностей и обеспечить более глубокое понимание открытий, которые сделают новые телескопы.