Астрономи оприлюднили серію з-понад мільйона змодельованих зображень, які демонструють, який вигляд матиме космос через майбутній космічний телескоп NASA Nancy Grace Roman Space Telescope. Змодельований погляд допоможе науковцям краще зрозуміти його наукові можливості.
Створення синтетичного Всесвіту
«Ми використали суперкомп’ютер для створення синтетичного Всесвіту, змоделювали мільярди років еволюції й простежили шлях кожного фотона від кожного космічного об’єкта до детекторів телескопа. Це найбільше й найреалістичніше синтетичне дослідження Всесвіту на сьогодні», — пояснив Майкл Троксель, доцент фізики Університету Дьюка.
Проєкт OpenUniverse базувався на роботі суперкомп’ютера Theta в Аргонській національній лабораторії США. За дев’ять днів обчислення, які на звичайному комп’ютері зайняли б понад 6 тисяч років, були завершені. Змодельований набір даних обсягом 400 терабайтів також включає попередній перегляд спостережень з Обсерваторії Вери Рубін і симуляції місії ESA Euclid за участі NASA.
Масштаб симуляцій
Симуляції охоплюють площу в 702 градусів неба — це понад 300 повних місяців — і простягаються у часі-просторі на понад 12 млрд років. Це дозволяє науковцям детально досліджувати вплив темної енергії та темної матерії на еволюцію космосу.
Інноваційні підходи до аналізу даних
Вчені зможуть дослідити 100 млн синтетичних галактик, простежуючи їхню еволюцію. Отримані дані використовуються для створення системи сповіщень, яка повідомлятиме про космічні явища, зафіксовані телескопом Nancy Grace Roman Space Telescope. Оскільки обсяги даних будуть надзвичайно великими, їх неможливо обробляти вручну. Для цього розробляються алгоритми машинного навчання, що допоможуть ідентифікувати й аналізувати важливі космічні події.
«Головна складність — визначити, чи подія є особливим типом наднової, яку можна використати для картографування розширення Всесвіту, чи чимось схожим, але малозначущим», — зазначила Аліна Кісслінг, наукова співробітниця Лабораторії реактивного руху NASA.
Підготовка до запуску телескопів
Хоча телескоп Euclid уже розпочав роботу, Обсерваторія Вери Рубін має приєднатися наприкінці цього року, а запуск телескопа Nancy Grace Roman Space Telescope запланований на травень 2027 року. Синтезовані зображення допоможуть підготуватися до обробки реальних даних. Одне з досліджень телескопа Roman, що триватиме менш ніж рік, здатне замінити тисячолітню роботу телескопів Hubble і James Webb. Телескоп покаже, як розширювався Всесвіт, створить 3D-карти галактик і відкриє нові деталі про зореутворення.
Порівняння реальних спостережень із симуляціями дозволить оцінити точність прогнозів. Будь-які розбіжності можуть свідчити про нові фізичні закони у Всесвіті. Моделювання стане важливим інструментом для уточнення цих відкриттів і перевірки наукових теорій.
«Ми очікуємо багато наукових відкриттів, які можуть претендувати на Нобелівську премію», — зазначила Кісслінг.
Раніше ми повідомляли про три найкращі телескопи, які запустять до 2034 року.
За матеріалами phys.org
