Источник изображений: Schaye et al. (2023), FLAMINGO / Virgo Consortium
FLAMINGO устроен как набор «виртуальных вселенных». Каждая начинается вскоре после Большого взрыва и разворачивается вперёд во времени. Симуляции прослеживают, как крошечные флуктуации плотности вещества постепенно вырастали в галактики, скопления и космическую паутину, которая определяет крупномасштабную структуру современной Вселенной. От многих предшествующих проектов FLAMINGO отличает способность моделировать не только тёмную материю, составляющую большую часть массы Вселенной, но и обычное вещество вместе с эффектами тёмной энергии внутри единой самосогласованной модели.
Такой подход позволяет учёным одновременно изучать процессы на совершенно разных масштабах. Одна и та же симуляция воспроизводит турбулентную физику газа, из которого рождаются звёзды внутри галактик, и распределение скоплений галактик на расстояниях в миллиарды световых лет. «Эти симуляции позволяют нам отслеживать рост космической структуры в обширных областях пространства, одновременно моделируя сложную физику формирования галактик», — сообщил соавтор исследования Йоп Схайе (Joop Schaye).
Огромный объём набора делает его особенно ценным для поиска редких явлений. Массивные скопления галактик, яркие квазары и другие необычные космические объекты трудно уловить в меньших симуляциях: они встречаются слишком редко. Масштаб FLAMINGO повышает шансы обнаружить такие объекты и помогает лучше понять самые экстремальные среды Вселенной.
Поверхностная плотность холодной тёмной материи в тонком срезе симуляции FLAMINGO размером 2,8 гигапарсека (около 9,1 млрд световых лет), где нити и узлы образуют крупномасштабную космическую паутину
Ещё одна важная задача проекта — помочь астрономам интерпретировать данные обсерваторий нового поколения. Новые астрономические исследования картируют небо с невиданной детальностью, и для сравнения с наблюдениями учёным нужны надёжные теоретические модели. FLAMINGO даёт такой контекст, позволяя тестировать конкурирующие модели тёмной материи, тёмной энергии и формирования галактик.
Набор данных уже доступен исследователям всего мира. «Открытый доступ к наборам данных такого масштаба способен значительно ускорить научный прогресс. Мы стремимся создать ресурс, который будет полезен для самого широкого круга астрофизических исследований», — сообщил соавтор исследования Маттьё Схаллер (Matthieu Schaller).
Срез симуляции FLAMINGO показывает космическую паутину и увеличенные области самого массивного скопления галактик, где видны распределение тёмной материи, температура газа и рентгеновское излучение
FLAMINGO меняет сам подход к изучению космоса. Вместо того чтобы опираться только на наблюдения, исследователи теперь экспериментируют внутри детальных виртуальных вселенных: меняют физические допущения, проверяют предсказания и выявляют закономерности, которые иначе остались бы скрытыми.
Источники: 3DNews
