Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Астрофизики открыли доступ к одной из крупнейших симуляций Вселенной— размером с 500 000 фильмов в HD
06.05.2026 [16:42],
Дмитрий Федоров
Международная команда астрофизиков во главе с Лейденским университетом (Нидерланды) открыла публичный доступ к одной из крупнейших симуляций Вселенной в истории. Набор проекта FLAMINGO занимает более 2,5 Пбайт — примерно столько весит полмиллиона фильмов в HD-качестве. Симуляции прослеживают эволюцию материи от Большого взрыва до современной космической паутины, говорится в заявлении Нидерландской исследовательской школы астрономии (NOVA). 
Источник изображений: Schaye et al. (2023), FLAMINGO / Virgo Consortium FLAMINGO устроен как набор «виртуальных вселенных». Каждая начинается вскоре после Большого взрыва и разворачивается вперёд во времени. Симуляции прослеживают, как крошечные флуктуации плотности вещества постепенно вырастали в галактики, скопления и космическую паутину, которая определяет крупномасштабную структуру современной Вселенной. От многих предшествующих проектов FLAMINGO отличает способность моделировать не только тёмную материю, составляющую большую часть массы Вселенной, но и обычное вещество вместе с эффектами тёмной энергии внутри единой самосогласованной модели. Такой подход позволяет учёным одновременно изучать процессы на совершенно разных масштабах. Одна и та же симуляция воспроизводит турбулентную физику газа, из которого рождаются звёзды внутри галактик, и распределение скоплений галактик на расстояниях в миллиарды световых лет. «Эти симуляции позволяют нам отслеживать рост космической структуры в обширных областях пространства, одновременно моделируя сложную физику формирования галактик», — сообщил соавтор исследования Йоп Схайе (Joop Schaye). Огромный объём набора делает его особенно ценным для поиска редких явлений. Массивные скопления галактик, яркие квазары и другие необычные космические объекты трудно уловить в меньших симуляциях: они встречаются слишком редко. Масштаб FLAMINGO повышает шансы обнаружить такие объекты и помогает лучше понять самые экстремальные среды Вселенной. 
Поверхностная плотность холодной тёмной материи в тонком срезе симуляции FLAMINGO размером 2,8 гигапарсека (около 9,1 млрд световых лет), где нити и узлы образуют крупномасштабную космическую паутину Ещё одна важная задача проекта — помочь астрономам интерпретировать данные обсерваторий нового поколения. Новые астрономические исследования картируют небо с невиданной детальностью, и для сравнения с наблюдениями учёным нужны надёжные теоретические модели. FLAMINGO даёт такой контекст, позволяя тестировать конкурирующие модели тёмной материи, тёмной энергии и формирования галактик. Набор данных уже доступен исследователям всего мира. «Открытый доступ к наборам данных такого масштаба способен значительно ускорить научный прогресс. Мы стремимся создать ресурс, который будет полезен для самого широкого круга астрофизических исследований», — сообщил соавтор исследования Маттьё Схаллер (Matthieu Schaller). 
Срез симуляции FLAMINGO показывает космическую паутину и увеличенные области самого массивного скопления галактик, где видны распределение тёмной материи, температура газа и рентгеновское излучение FLAMINGO меняет сам подход к изучению космоса. Вместо того чтобы опираться только на наблюдения, исследователи теперь экспериментируют внутри детальных виртуальных вселенных: меняют физические допущения, проверяют предсказания и выявляют закономерности, которые иначе остались бы скрытыми. Учёные запустили самую большую и детальную симуляцию Вселенной — она поможет в поиске тёмных материи и энергии
27.09.2025 [15:48],
Геннадий Детинич
У учёных свои игрушки. Их не интересует симуляция градостроения или жизни отдельных персонажей — им подавай всю Вселенную. В частности, в Швейцарии на новейшем суперкомпьютере Alps запустили самую масштабную и самую детальную в истории симуляцию Вселенной — Flagship 2. Программа эмулирует развитие 3,4 млрд галактик на глубину 10 млрд световых лет, что сделано для поиска тёмной энергии и тёмной материи в реальной Вселенной. 
Источник изображения: ESA Симуляция призвана поддержать миссию ESA Euclid («Евклид») — одноимённый космический телескоп для создания карты галактик на 30 % неба видимой Вселенной на глубину до 10 млрд световых лет. Телескоп был запущен в космос в июле 2023 года и приступил к научной работе в феврале 2024-го. Первые обработанные результаты наблюдений были опубликованы в марте 2025 года. Миссия призвана разгадать фундаментальные загадки космологии, такие как природа тёмной материи и тёмной энергии. Основной метод исследования — это поиск и измерение гравитационного линзирования света, вызванного невидимыми нитями и сгустками тёмной материи, что позволит реконструировать структуру космоса на масштабах миллиардов световых лет. Эта миссия обещает предоставить данные с беспрецедентной точностью, которые помогут понять, как эволюционировала Вселенная с момента Большого взрыва. Само собой, сырые данные с телескопа, особенно учитывая их неподъёмный для анализа человеком объём, подлежат как проверке, так и интерпретации. Кстати, миссия впервые масштабно использует ИИ для работы с данными наблюдений. Симуляция Flagship 2 станет полигоном для калибровки, сверки и проверки данных обсерватории, а также площадкой для обкатки алгоритмов обработки и анализа. Модель Flagship 2 построена с учётом главных современных представлений о строении и эволюции Вселенной, и все обнаруженные нестыковки с наблюдаемыми данными будут служить отправной точкой для коррекции наших представлений о мироздании, в котором мы живём. Тёмная материя представляется своего рода «цементом», скрепившим галактики, а тёмная энергия — это непонятная сила, заставляющая галактики с ускорением разлетаться в разные стороны. Наблюдения «Евклида» на глубину 10 млрд световых лет позволят выявить как влияние тёмной материи на видимое вещество — звёзды и галактики, так и оценить неизменность или вариативность силы тёмной энергии на протяжении большей части эволюции Вселенной. Synopsys заявила о технологической революции в проектировании чипов благодаря ИИ и робототехнике
13.08.2025 [11:30],
Алексей Разин
Сегмент систем искусственного интеллекта не только является крупным потребителем полупроводниковых компонентов, он меняет подход к их проектированию, как утверждает поставщик ПО для разработки чипов Synopsys. Наблюдаемые изменения в этой сфере в компании считают фундаментальными. 
Источник изображения: AMD В интервью Nikkei Asian Review директор Synopsys по продуктам Рави Субраманиан (Ravi Subramanian) пояснил, что «природа проектирования чипов меняется». Ранее, по его словам, проектировщикам было достаточно убедиться, что заложенные в техническом задании электронные функции чипа работают, прежде чем запускать его массовое производство. Сейчас областей тестирования стало значительно больше, а результаты многопрофильных тестов способны серьёзно влиять на дизайн чипа. Как поясняет представитель Synopsys, к электрическим тестам добавляются механические, тепловые и электромагнитные. Современные чипы нередко имеют сложную пространственную компоновку из нескольких кристаллов, поэтому разработчики должны убедиться, что все они смогут уживаться не только механически, но и с точки зрения теплопроводности, а также электромагнитного воздействия друг на друга. Расширяются и сферы деятельности участников рынка. Например, Nvidia и некоторые другие компании не только разрабатывают чипы, но и целые системы на их основе. Производители электронных устройств при этом нередко интересуются разработкой собственных чипов. Synopsys остаётся мировым лидером в сфере поставки программного обеспечения для разработки чипов, в прошлом году компания занимала 32 % рынка. Капитализация компании сейчас превосходит показатели Intel, Infineon или NXP. Программное обеспечение для разработки чипов обрастает дополнительными возможностями, позволяющими проводить различные симуляции не только на уровне отдельного компонента, но и готовой системы. Именно для этих целей Synopsys и поглощает за $35 млрд разработчика симуляционного ПО Ansys. Симбиоз подобных программных продуктов позволит Synopsys шире охватить рынок. В прошлом году выручка компании достигла рекордных $6,1 млрд. Интеграция разработок на системном уровне, по мнению представителя Synopsys, потребуется при создании чипов не только для систем ИИ, но и для транспортных средств нового поколения, летательных аппаратов и человекоподобных роботов. При помощи более продвинутого ПО разработчики смогут симулировать различные процессы в виртуальной среде и ускорять тем самым вывод продуктов с нужными качествами на рынок. Первые программные решения Synopsys, использующие опыт Ansys, выйдут уже в первой половине следующего года. Учёные впервые взорвали нейтронную звезду в трёхмерной симуляции на суперкомпьютере
26.03.2024 [12:09],
Геннадий Детинич
У Вселенной много загадок для человечества, среди которых нейтронные звёзды занимают особое положение. Это настолько плотные объекты, что в них есть место даже для новой физики. И хотя мы не сможем к ним приблизиться, учёным доступны наблюдения и компьютерное моделирование. Подгоняя симуляцию под наблюдения можно раскрыть множество секретов нейтронных звёзд. 
Источник изображений: Zingale et al., ApJ, 2024 Столкновения нейтронных звёзд в двойных системах порождают термоядерные взрывы, когда часть вещества перетекает на другую звезду и запускается термоядерная реакция. Это очень мощные явления, которые астрономы фиксируют в гамма- и рентгеновском диапазоне. Силу вспышки и её динамику можно оценить количественно и затем использовать в расчётах для воспроизведения условий для её возникновения. Если расчёты совпадают с увиденным, значит, появляется простор для уточнения массы нюансов поведения нейтронных звёзд. Необходимые детали можно получить из моделирования, даже если мы никогда не получим непосредственного подтверждения симуляции наблюдениями. Ранее в Ок-Риджской национальной лаборатории на суперкомпьютере Summit учёные исследовали термоядерное воспламенение нейтронной звезды в 2D-проекции. Для объёмной симуляции процесса необходимы намного большие машинные ресурсы, и они были выделены. В новом исследовании была проведена первая в мире подробная 3D-симуляция термоядерного воспламенения нейтронной звезды. «С помощью симуляции мы можем увидеть, как эти события происходят в мельчайших деталях, — поясняют авторы работы, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal. — Одна из вещей, которую мы хотим сделать, это понять свойства нейтронной звезды, потому что мы хотим выяснить, как ведёт себя материя при экстремальных плотностях, которые вы обнаружили бы в нейтронной звезде». В среднем диаметр нейтронных звёзд достигает 20 км. При этом её масса — это масса ядра бывшей звезды, превратившейся в сверхновую — может достигать двух масс Солнца. Собственной массы ядра не хватило, чтобы оно коллапсировало в чёрную дыру, но оставшись материальным телом, настолько спрессовало вещество в себе, что его плотность достигла невообразимых значений. Таких, что атомы вещества в центре нейтронных звёзд могут находиться в разобранном на кварки состоянии или ещё до каких-то неизвестных нам уровней. 
Слева изображения симуляции термоядерного взрыва на нейтронной звезде в 2D, справа — в 3D Моделирование позволяет выявлять нюансы физики нейтронных звёзд, чтобы установить ограничения на те или иные явления и процессы. Наконец, это может помочь создать модель внутренней физики этих объектов. Запуск 3D-модели термоядерного взрыва на нейтронной звезде показал несколько другие результаты, чем во время запуска 2D-модели. Это позволит сделать поправку на исследование процесса в 2D. Это важно по той причине, что запуск в 2D требует гораздо меньше вычислительных ресурсов и происходит быстрее. В то же время запуск симуляции в 3D раскрыл новые грани процесса распространения термоядерной реакции по поверхности нейтронной звезды. Пока учёные смогли запустить моделирование лишь в районе одного полюса объекта, но приближаются к моделированию явления в масштабах всей звезды от полюса к полюсу. |
© 1997—2026 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
