Вселенная в кубе Представьте куб со стороной около полутора миллиардов световых лет, внутри которого заново разыгрываются первые два миллиарда лет космической истории. Такую модель под названием Lumina построили в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики. Принцип у подобных симуляций простой. Берутся условия молодой Вселенной, к ним применяются известные законы физики, а дальше суперкомпьютер шаг за шагом считает, во что всё это вырастет. Если виртуальный космос похож на тот, что видят телескопы, теория выдерживает проверку. Если нет — в картине ранней Вселенной чего-то не хватает. Сравнивать Lumina предстоит с наблюдениями «Джеймса Уэбба» и телескопа «Нэнси Роман». Модель относится к радиационно-гидродинамическим: она одновременно следит за тем, как друг на друга влияют газ, тёмная материя и излучение. Тёмная материя своей гравитацией лепит каркас будущих структур, а свет звёзд нагревает окружающий газ и меняет его состояние. Объём Lumina больше чем в сто раз превышает прежние сопоставимые расчёты и сравним с теми областями Вселенной, что доступны лучшим современным телескопам. При этом детализации хватает, чтобы разглядеть отдельные галактики, звёзды и чёрные дыры. Излучение первых светящихся объектов отрывало электроны от атомов водорода и гелия, и газ между галактиками становился ионизованным — это называют реионизацией. Lumina стала первой симуляцией такого класса, где гелиевая реионизация разворачивается по ходу событий и сразу же влияет на всё остальное в виртуальном космосе. Задачка, понятно, не для ноутбука. Расчёты шли на Frontier в Ок-Риджской национальной лаборатории, одном из самых быстрых суперкомпьютеров мира: над Lumina работали больше 15 000 графических процессоров. Дальше авторы хотят проследить, как газ перетекает между галактиками и как реликтовое излучение Большого взрыва повлияло на эволюцию космоса. @nezemnoy_telegram