Evrenin en büyük simülasyonu gerçekleştirildi

ABD’deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’ndan araştırmacılar, evrenin şimdiye kadar gerçekleştirilen en büyük simülasyonunu tamamladı. Dünyanın en hızlı ikinci süper bilgisayarı olan Frontier ile gerçekleştirilen simülasyon, genişleyen evrenin 31 milyar kübik megaparseklik (1 megaparsek, yaklaşık 3,26 milyon ışık yılı) bir bölümünü modellemeyi başardı.

“ExaSky” adı verilen bu çalışma, karanlık maddeyi (yalnızca yerçekimiyle etkileşime giren, ancak ışık yaymayan ya da emmeyen bir madde türü) ve evrenin fiziksel süreçlerine ışık tutmayı amaçlıyor. Projenin lideri fizikçi Salman Habib, bu hedefi şu sözlerle açıklıyor:

“Evrenin iki ana bileşeni var: Yalnızca yerçekimi ile etkileşime giren karanlık madde ve gözlemleyebildiğimiz atomik madde. Evrenin işleyişini anlamak için yalnızca yerçekimini değil, yıldızların, kara deliklerin ve galaksilerin oluşumu gibi diğer fiziksel süreçleri de modellememiz gerekiyor.”

Hedef, evrenin evrimini anlamak

Simülasyon, evrenin milyarlarca yıllık evrimsel sürecine ışık tutmayı amaçlıyor. Bu ölçekte bir modeli gerçekleştirebilmek, ileri düzey matematiksel hesaplamalar ve yüksek bilgi işlem gücü gerektiriyor. Daha önceki simülasyonlarda, hidrodinamik (sıvı ve gaz hareketlerini inceleyen bilim dalı) hesaplamaların karmaşıklığı nedeniyle birçok değişken göz ardı ediliyordu. Frontier süper bilgisayarı sayesinde bu kısıtlamalar büyük ölçüde aşıldı ve daha kapsamlı bir modelleme mümkün hale geldi.

Fizikçi Salman Habib, Frontier’in projeye katkısını şöyle açıklıyor:

“Frontier sayesinde yalnızca yerçekimi simülasyonlarıyla değil, aynı zamanda fiziksel gerçekçiliği yüksek modellerle evrenin geniş kesimlerini simüle edebiliyoruz. ExaSky projesi, gerçekçilik ve ölçeklenebilirliği birleştirerek bu alanda önemli bir yenilik sunuyor.” 

Simülasyondan bir kesit yayınlandı

Simülasyonun küçük bir bölümü kamuoyuyla paylaşıldı. Bu bölüm, 311.296 kübik megaparsek büyüklüğünde bir alanı kapsıyor. Galaksi kümeleri gibi yapıların oluşumunu incelemek için kullanılan bu alan, toplam simülasyonun yalnızca %0,001’lik bir kısmını oluşturuyor ve evrenin çok küçük bir dilimini temsil ediyor.

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’ndan astrofizikçi Bronson Messer, simülasyonun kapsamını şu sözlerle değerlendiriyor:

“Bu çalışmayı özel kılan, yalnızca modellediğimiz alanın büyüklüğü değil. Baryonların (protonlar ve nötronlar gibi atom çekirdeği parçacıkları) ve diğer fiziksel süreçlerin dahil edilmesiyle sağlanan gerçekçilik, Frontier süper bilgisayarının gücünü ortaya koyuyor.”

ExaSky projesi, evrenin şimdiye kadar bilinmeyen yönlerini anlamak için bilim dünyasına yeni bir pencere açmayı hedefliyor. Projenin ilerleyen aşamalarında elde edilecek detaylar, evrenin kökeni ve yapısına dair daha fazla bilgi sunmayı amaçlıyor. Frontier süper bilgisayarının bu tür projelerdeki gücü, hem teknolojik gelişimin hem de bilimsel ilerlemenin önemli bir örneği olarak değerlendiriliyor.

Kaynak: Space.com, Oak Ridge National Laboratory