Bilim insanları evrenin en büyük simülasyonunu oluşturdu

Kasım 2024'te fizikçiler, Frontier'in 9.000 hesaplama düğümünü kullanarak genişleyen evrenin 31 milyar kübik megaparsek hacmindeki bir bölümünü modelledi.

ExaSky olarak adlandırılan bu proje, karanlık madde ve evrenin diğer fiziksel süreçlerini daha iyi anlamak için astrofizikçilere ve kozmologlara yeni bir pencere sunuyor.

Projenin başında yer alan Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndan fizikçi Salman Habib, çalışmanın önemini şu sözlerle ifade ediyor:

"Evrenin iki ana bileşeni var: yalnızca yerçekimi ile etkileşime giren karanlık madde ve bildiğimiz atomik madde. Evrenin nasıl işlediğini anlamak istiyorsak, hem yerçekimini hem de yıldızların, kara deliklerin ve galaksilerin oluşumu gibi diğer fiziksel süreçleri modellememiz gerekiyor. Bu tür çalışmalar kozmolojik hidrodinamik simülasyonlar olarak adlandırılıyor."

Evrenin milyarlarca yıllık evrim sürecine ışık tutacak

Bu ölçekte bir modelleme, evrenin milyarlarca yıllık evrim sürecine ışık tutmayı hedefliyor. Ancak bu tür bir simülasyonu gerçekleştirmek için hem karmaşık matematiksel modeller hem de dünyanın en hızlı süper bilgisayarına ihtiyaç var. Daha önceki simülasyonlarda, hidrodinamik hesaplamaların karmaşıklığı nedeniyle birçok değişken göz ardı edilmek zorunda kalıyordu.

Habib, Frontier’in sağladığı olanaklarla bu sınırların aşıldığını belirterek şunları söylüyor:

"Büyük teleskopların, örneğin Şili'deki Rubin Gözlemevi'nin incelediği gibi, evrenin devasa bölümlerini modellemek için artık yalnızca yerçekimi simülasyonları ile yetinmiyoruz. ExaSky projesi, bu tür devasa simülasyonları fiziksel gerçekçilikle birleştiriyor."

Bu etkileyici çalışmanın sonuçlarını görmek biraz zaman alacak olsa da, araştırma ekibi simülasyondan küçük bir kesiti paylaşarak büyük beklentiler yarattı.

Yayınlanan bir video, 311.296 kübik megaparsek hacminde bir uzay dilimindeki galaksi kümelerinin oluşumunu gösteriyor. Ancak bu hacim, simülasyonun toplam hacminin yalnızca yüzde 0.001'ini oluşturuyor.

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'ndan astrofizikçi Bronson Messer, çalışmanın devrimsel niteliğini şu sözlerle özetliyor:

"Bu simülasyonu özel kılan sadece fiziksel alanın büyüklüğü değil; baryonların ve diğer dinamik fizik süreçlerinin dahil edilmesiyle sağlanan gerçekçilik, Frontier süper bilgisayarı için tam anlamıyla bir güç gösterisi niteliğinde."

ExaSky Projesi, evrenin bilinmeyenlerini keşfetmek için bilim dünyasına benzersiz bir araç sunmaya hazırlanıyor.