Ποια είναι η προσομοίωση της χιλιετίας;

Η προσομοίωση της χιλιετίας, γνωστή ως Millennium Run, είναι μία από τις μεγαλύτερες προσομοιώσεις της ανάπτυξης του σύμπαντος.Η προσομοίωση της χιλιετίας αναπτύχθηκε το 2005 από την Κοινοπραξία της Παρθένου, μια ομάδα αστροφυσικών από τη Γερμανία, το Ηνωμένο Βασίλειο, τον Καναδά, την Ιαπωνία και τις ΗΠΑ.Η προσομοίωση, η οποία διεξήχθη σε έναν υπερυπολογιστή στο Garching της Γερμανίας, περιελάμβανε πάνω από 10 δισεκατομμύρια σωματίδια, προσομοιώνοντας 20 εκατομμύρια γαλαξίες και κβάζαρ σε εικονικό κύβο περίπου 2 δισεκατομμύρια έτη φωτός σε μια πλευρά.Η προσομοίωση της χιλιετίας δημιουργήθηκε ως εργαλείο για την παραγωγή προβλέψεων σχετικά με τη δομή μεγάλης κλίμακας του σύμπαντος και τη σύγκρισή τους με τα δεδομένα παρατήρησης και τις θεωρίες των αστροφυσικών.

Η προσομοίωση της χιλιετίας ξεκινά περίπου 379.000 χρόνια μετά το Big Bang, πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, όταν το σύμπαν ήταν εξαιρετικά πυκνό και ζεστό.Και εκείνη την εποχή, η ύλη αποτελείται από ένα πλάσμα ηλεκτρονίων, φωτόνων και βαρυονίων και το σύμπαν λούστηκε σε ροή ακτινοβολίας.Καθώς το σύμπαν επεκτάθηκε και ψύχεται, έφτασε σε κρίσιμη θερμοκρασία - περίπου 3000 K - και άρχισε να αποσυνδέει την ακτινοβολία και την ανεξάρτητη ύλη.Αυτό το γεγονός παρήγαγε την ακτινοβολία φόντου κοσμικού μικροκυμάτων, η οποία σήμερα κορεσεί το σύμπαν και έχει καθολική θερμοκρασία περίπου 2,7 Κ. Λόγω λεπτομερών παρατηρήσεων του κοσμικού φόντου μικροκυμάτων, οι φυσικοί έχουν καλή ιδέα για την κατάσταση του σύμπαντος κατά τη στιγμή της αποσύνδεσης, και αυτές οι πληροφορίες προγραμματίστηκαν στην προσομοίωση της χιλιετίας για να χρησιμεύσουν ως αρχική κατάσταση., αρκετά για να χωρέσει σε 5.300 dvds.Εμφανίζεται σε οπτική μορφή, η έξοδος μοιάζει με ένα λεπτό τρισδιάστατο ιστό των νηματίων με φράκταλ αυτοπεποίθηση σε πολλαπλά στρώματα οργάνωσης.Αυτά τα νημάτια είναι στην πραγματικότητα σκοτεινή ύλη, η οποία αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της μάζας στο σύμπαν.Η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να δει άμεσα, αλλά η ύπαρξή της μπορεί να συναχθεί από τη βαρυτική επιρροή της στην ορατή ύλη.Στο μοντέλο, τα νήματα μπορούν να παρατηρηθούν άμεσα, κάτι αδύνατο με πραγματική σκοτεινή ύλη.

Η προσομοίωση της χιλιετίας έδωσε στους αστροφυσικούς μια αφθονία νέων δεδομένων για το πώς θα μπορούσε να εξελιχθεί το σύμπαν και προβλέπει τη δομή supercluster που παρατηρούμε από αστρονομικά δεδομένα.Ένα από τα πρώτα αποτελέσματα που προέκυψαν από την προσομοίωση της χιλιετίας ήταν ότι οι μαύρες τρύπες ήταν σε θέση να σχηματίστηκαν νωρίτερα από ό, τι προηγουμένως πίστευαν, κάτι που υποστηρίχθηκε από πειραματικά δεδομένα από την έρευνα Sloan Digital Sky, αλλά που προκαλεί τα τρέχοντα κοσμολογικά μας μοντέλα.