Астрономия

Исследователи представили Flagship 2 — крупнейшую в истории симуляцию Вселенной. Она насчитывает более 3,4 миллиарда галактик и включает свыше 400 параметров для каждой из них — от яркости и положения до формы и скорости. Эта «виртуальная песочница» позволит воспроизвести данные, которые в ближайшие годы получит космическая обсерватория «Евклид».

В 2023 году Европейское космическое агентство (ЕКА) запустило на околоземную орбиту космический телескоп «Евклид». Его задача — за шесть лет просканировать треть неба и составить детализированную 3D-карту Вселенной. Аппарат оснащен из 1,2-метровым зеркалом, оптической камерой VIS, фотометром и спектрометром NISP, которые позволяют наблюдать миллиарды галактик на расстояниях до 10 миллиардов световых лет в оптическом и ближнем инфракрасных диапазонах.

Главная цель миссии — понять природу темной материи и темной энергии, а также проследить, как формировалась и эволюционировала «космическая паутина» — сеть из галактик и скоплений, определяющая крупномасштабную структуру Вселенной. Ранее «Евклид» помог астрономам запечатлеть 26 миллионов галактик, а также обнаружить 1,5 триллиона звезд между галактиками скопления Персея.

В основе новой симуляции, представленной консорциумом «Евклид», лежат вычислительные модели, разработанные в Цюрихском университете, которые описывают движение четырех триллионов частиц, взаимодействующих под действием гравитации. Подход позволил выделить порядка 16 миллиардов гало темной материи, в которые «встроены» виртуальные галактики. Параметры последних откалибровали в соответствии результатам предыдущих обзоров, таких как SDSS (Sloan Digital Sky Survey) и космической программы «Хаббла» COSMOS.

Поскольку симуляции максимально приближены к реальности и воспроизводят космическую паутину, Flagship 2, помимо подготовки к будущим наблюдениям, позволит изучить эволюцию галактик (на протяжении более чем 10 миллиардов лет), проверить предсказания стандартной космологической модели ΛCDM, а также разработать стратегии для анализа будущих обзоров неба. Ресурс открыт для ученых на платформе CosmoHub и может использоваться за пределами «Евклида», став эталонной симуляцией для других астрономических проектов.

Каталог содержит настолько богатый набор свойств галактик, что уже сейчас многие из них можно сравнить с данными реальных наблюдений, а потенциал для будущих открытий огромен. Flagship 2, по мнению ученых, станет важнейшим инструментом современной астрономии и откроет новую эру в исследовании Вселенной и ее скрытых компонентов.