Група астрофизици-теоретици, базирана в Германия, е съставила най-големият и детайлен модел на разпределението на видимата материя във Вселената.

Това им позволява да извършат и най-точната към момента симулация на случващото се в космоса.

В науката, най-добрите теории са онези, които могат да обяснят каквото наблюдаваме, а също и да предскажат онова, което предстои да се случи и най-вече – феномените в бъдеще. В астрономията това не се постига лесно.

Разполагаме само с една Вселена за наблюдения и това поставя ограничения както по отношение на експериментите, така и спрямо предвижданията ни. Затова и астрофизиците прибягват много често до симулации, за да сравнят и потвърдят или отхвърлят хипотезите, и онова, което реално наблюдаваме.

Симулацията Magneticum Pathfinder е най-мащабната и е смятана за нова крачка в посока на създаването на “виртуална” реплика на Вселената. В симулирането на този космос участват 180 милиарда “обекта”. Цялата симулация генерира 320 терабайта от научни данни.

Компютърната симулация използва три от основните “съставки” на Вселената: видимата материя, тъмната материя и тъмната енергия. Тъмната материя е онази, която не може да бъде регистрирана, защото не излъчва и не поглъща светлината, но има маса и поради това участва в гравитационни взаимодействия.

Тя е “отговорна” за повече от една четвърт от цялата маса-енергия, съдържаща се в космоса. Тъмната енергия, понякога наричана и енергия на вакуума, е онази, която отговаря за ускореното разширяване на Вселената.

Използвайки тези основни параметри и детайлното описание на много различни физични процеси, симулацията позволява много близко сравнение между наблюденията и теоретичните модели.

Компютърният модел е успял да възпроизведе наблюдаваното реално разпределение на видимата материя във Вселената в наши дни, както и да “разкрие”, че тъмната материя, която обвива като във “воал” галактиките, се движи значително по-бърз, отколкото студените газове в междугалактическото пространство.

Технологичният прогрес в астрономията и това, че днес разполагаме с хиляди базирани на Земята телескопи, които покриват целия честотен диапазон, както и доброволците аматьори, които помагат на специалистите за съставяне на точна класификация на галактиките, генерират общо огромно количество от познанията ни за космоса.

Magneticum Pathfinder е толкова детайлен компютърен модел, че е най-добрият за момента инструмент, с който да сравняваме онова, което наблюдаваме с най-новите теоретични модели: това би позволило да се направят подобрения в теоретичните постановки така, че те да предвидят някои все още неизучени феномени в бъдещето.

Сега разполагаме с телескопи като Planck и Hubble, благодарение на които можем да наблюдаваме големи сегменти от видимата вселена.

Но все още разработваните компютърни симулации обхващат само много малки области от космоса, правейки почти невъзможно директното сравнение между виртуалния модел и фактически наблюдаваното.

В това отношение Magneticum Pathfinder бележи ново начало – нова ера – в компютърните модели на космологията.

Данните от симулацията са достъпни за всички заинтересовани учени по цял свят. Тях, както и повече информация може да намерите на сайта на Magneticum Pathfinder.