Ученые из Массачусетского технологического института представили симуляцию Lumina, охватывающую первые два миллиарда лет эволюции Вселенной. Проект моделирует формирование первых звезд и галактик, а также состояние межгалактического газа. В основе системы лежит программный комплекс IllustrisTNG, дополненный расчетами переноса излучения.
Для вычислений использовался суперкомпьютер Frontier в Национальной лаборатории Ок-Ридж. В пиковые моменты нагрузка достигала 100 000 процессорных ядер и 15 000 графических процессоров. Модель охватывает кубический участок пространства со стороной 1,63 миллиарда световых лет и включает 432 миллиарда элементов, представляющих темную материю и газ.
Авторы заявляют, что масштаб моделируемого объема примерно в 100 раз превышает показатели предыдущих аналогичных исследований. Lumina позволяет изучать ионизацию водорода и гелия, вызванную излучением молодых звезд и активностью сверхмассивных черных дыр. Результаты проекта будут открыты для научного сообщества с 2028 года.
Симуляция предназначена для сопоставления с данными телескопов «Джеймс Уэбб» и «Роман». Модель рассчитывает вероятную эволюцию космических структур, объединяя данные о крупномасштабной структуре Вселенной и отдельных галактиках. Проект помогает исследовать процессы, которые вывели Вселенную из эпохи космических «темных веков».
