Ученые продемонстрировали Flagship 2 — самую масштабную симуляцию Вселенной, когда-либо созданную. В ней содержится более 3,4 миллиарда галактик, и для каждой из них определено свыше 400 характеристик, включая яркость, расположение, форму и скорость. Эта «виртуальная среда» позволит воссоздать информацию, которую в перспективе нескольких лет получит космический телескоп «Евклид».
В 2023 году Европейское космическое агентство (ЕКА) вывело на околоземную орбиту космический телескоп «Евклид». В течение шести лет он должен будет исследовать треть небесной сферы и создать подробную трехмерную карту Вселенной. Телескоп оборудован 1,2-метровым зеркалом, оптической камерой VIS, фотометром и спектрометром NISP, благодаря которым возможно наблюдение за миллиардами галактик на расстояниях до 10 миллиардов световых лет в оптическом и ближнем инфракрасных диапазонах.
Основная задача миссии заключается в изучении природы темной материи и темной энергии, а также в отслеживании формирования и эволюции «космической паутины» — сети галактик и скоплений, которая определяет крупномасштабную структуру Вселенной. До этого времени телескоп «Евклид» способствовал исследованиям астрономов запечатлеть 26 миллионов галактик, а также обнаружить в скоплении галактик Персея насчитывается 1,5 триллиона звезд.
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.
Благодаря тому, что симуляции отличаются высокой степенью реалистичности и имитируют космическую структуру, Flagship 2, помимо подготовки к предстоящим наблюдениям, предоставит возможность исследовать развитие галактик (за период, охватывающий более 10 миллиардов лет), а также подтвердить или опровергнуть прогнозы, основанные на стандартной космологической модели ΛCDM, а также предложены методики для изучения будущих астрономических наблюдений. Данный инструмент доступен для исследователей на онлайн-платформе CosmoHub и может использоваться за пределами «Евклида», став эталонной симуляцией для других астрономических проектов.
В каталоге представлен обширный перечень характеристик галактик, позволяющий уже сейчас сопоставлять их с фактическими данными наблюдений. Ученые считают, что Flagship 2 станет ключевым инструментом современной астрономии и предоставит возможности для значительных открытий, открывая новую эпоху в изучении Вселенной и ее неизученных составляющих.