Siêu máy tính 'phục dựng' sự tiến hóa của vũ trụ

2 giờ trướcBài gốc

Hình ảnh minh họa sự giãn nở của vũ trụ. Ảnh: Gettyimages

Dự án có tên HyperMillennium và do Đài quan sát thiên văn quốc gia (NAOC) thuộc Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc dẫn đầu, mô phỏng thể tích không gian hình lập phương với cạnh dài 12 tỷ năm ánh sáng. Điều đó tương đương với việc xếp khoảng 120.000 thiên hà trong dải Ngân hà nối tiếp nhau.

Theo Tân Hoa xã, bên trong vũ trụ kỹ thuật số này, 4.200 tỷ hạt vật chất tối ảo tiến hóa dưới tác động của trọng lực, “phục dựng” lại 13,8 tỷ năm lịch sử vũ trụ. Vật chất tối là dạng vật chất vô hình không phát ra hay hấp thụ ánh sáng, nhưng được cho chiếm khoảng 85% tổng lượng vật chất trong vũ trụ và tạo nên “khung hình” hấp dẫn mà trên đó các thiên hà hình thành.

“Do quy mô khổng lồ của vũ trụ và quá trình tiến hóa dài hơi của nó, các thiên hà xa xôi được quan sát qua kính viễn vọng thực chất chỉ là những bức ảnh tĩnh có niên đại hàng tỷ hoặc thậm chí hàng chục tỷ năm trước, khiến việc theo dõi sự tiến hóa của chúng trong thời gian thực là bất khả thi”, Giáo sư Gao Liang thuộc NAOC và là người đứng đầu dự án HyperMillennium khẳng định.

Giáo sư Gao Liang đồng thời cho rằng, vật chất thông thường phát ra ánh sáng chỉ đại diện cho “bề mặt hữu hình” của vũ trụ, trong khi vật chất tối tạo thành “bộ xương vô hình”. Vì vật chất tối không tương tác với bức xạ điện từ, nên không thể quan sát trực tiếp bằng kính viễn vọng.

Do đó, các mô phỏng vũ trụ học là chìa khóa để giải quyết câu đố này. Bằng cách tính toán tương tác hấp dẫn giữa vô số các hạt vật chất tối ảo, chúng có thể phục dựng, với độ chính xác cao, sự tiến hóa của vũ trụ từ những ngày đầu đến hiện tại, cho phép chúng ta trực tiếp “nhìn thấy” cách các hạt vật chất tối tập hợp, phân bố và hình thành cấu trúc theo thời gian.

Nhà nghiên cứu Wang Qiao tại NAOC thông tin, trên toàn cầu, hiện có ba mô phỏng chính theo dõi hàng nghìn tỷ hạt vật chất tối. Đó là mô phỏng Uchuu của Nhật Bản, Flagship 2 của châu Âu và HyperMillennium của Trung Quốc. Flagship 2 nhấn mạnh vào khối lượng vũ trụ lớn, Uchuu tập trung vào độ phân giải cao. Trong khi đó, HyperMillennium kết hợp cả hai thế mạnh này.

Mô phỏng 4.200 tỷ hạt đã tạo ra khoảng 13 petabyte (PB) dữ liệu, tương đương với khoảng 13 triệu bộ phim độ phân giải cao (1 PB bằng một triệu tỷ byte dữ liệu).

Việc xử lý tập dữ liệu này đòi hỏi 16.000 card tính toán tăng tốc hoạt động (GPU Acceleration).

Công trình khoa học trên vừa được xuất bản trên MNRAS, một trong những tạp chí khoa học uy tín và lâu đời nhất thế giới về thiên văn và vật lý thiên văn. Ông Volker Springel, Giám đốc Viện Vật lý thiên văn Max Planck (Đức) cho biết, công trình nghiên cứu trên có thể “định nghĩa lại những gì hiện nay có thể thực hiện được trong vũ trụ học số”.

Giáo sư Mike Boylan-Kolchin tại Đại học Texas (Mỹ) mô tả sự “phục dựng” vũ trụ của siêu máy tính là “kỳ tích tính toán sẽ giúp mở khóa các định luật vật lý cơ bản từ các quan sát về vũ trụ”. Theo các nhà nghiên cứu, vũ trụ bắt đầu cách đây 13,7 tỷ năm trong một sự kiện được gọi là “Vụ nổ lớn”.

NAM VIỆT

Nguồn Đà Nẵng : https://baodanang.vn/sieu-may-tinh-phuc-dung-su-tien-hoa-cua-vu-tru-3335647.html