Náš obdiv vůči nezměrnému vesmíru je tak veliký, že ho chceme mít u sebe, tady dole na Zemi. Celý ho vlastnit nemůžeme, alespoň zatím. Můžeme si ho ale nasimulovat na počítači, pokud máme k dispozici dostatečně výkonný stroj. A tak spolu soupeří astronomické simulace vesmíru na superpočítačích o to, která bude nejobsáhlejší, nejvěrnější a samozřejmě nejkrásnější. V této velkolepé soutěže teď významně zabodoval mezinárodní tým astronomů nizozemské Leidenské univerzity, britské Durhamské univerzity a dalších, pod vedením Joopa Schayeho z Leidenu.
Schaye a spol. vyvinuli simulaci vesmíru jménem EAGLE (Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments), která prý umí velmi realistické galaxie. Hmota, velikost i věk galaxií simulovaných v EAGLE jsou podobné těm skutečným – díky simulaci silných galaktických větrů vanoucích ze simulovaných galaxií. Simulace EAGLE zabrala několik měsíců času na durhamském superpočítači „Cosmology machine“ (COSMA) a na pařížském superpočítači „Curie“. V obou případech jde o jedny z nejvýkonnějších vědeckých superpočítačů svých zemí.
Astronomové simulují galaxie už dlouhé roky, zatím se jim to ale moc nedařilo. V dosavadních počítačových simulacích se objevovaly galaxie, které byly moc hmotné, moc malé, moc staré a příliš kulovitého tvaru. Galaxie vytvořené simulací EAGLE jsou podle všeho podobnější těm reálným, protože zahrnují silné galaktické větry, poháněné masivními hvězdami, supernovami a aktivními galaktickými jádry. Tyto větry jsou silnější než v předešlých simulacích a vyfouknou simulovaný mezihvězdný plyn, z něhož by jinak vznikly simulované hvězdy, pryč ze simulovaných galaxií. Galaxie simulace EAGLE jsou tudíž oproti konkurenčním simulacím lehčí a mladší, protože v nich vzniká méně hvězd a vznikají později.
Spoluautor studie dnes publikované v časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Richard Bower z Durhamu, se rozplývá nad tím, jak se vesmír EAGLE podobá tomu skutečnému. Je plný galaxií, jejichž tvary, velikosti a barvy důvěrně připomínají galaxie v optice našich teleskopů. Navíc je vesmír EAGLE pod naší kontrolou a můžeme si s ním hrát. S takovouhle simulací už můžeme detailně studovat evoluci jednotlivých galaxií, tedy těch simulovaných. Podle dalšího ze spoluautorů, Roba Craina z Liverpoolské univerzity Johna Moorese, je to začátek nové éry v simulování vesmíru. Teď si třeba můžeme pěkně manipulovat podmínky na počátku vesmíru před 14 miliardami let a pak napjatě sledovat, co to s komplexní simulací vesmíru a s galaxiemi provede.
Video: New Universe Evolution Simulation Is Most Realistic Yet. Kredit: Universities of Leiden & Durham, Jim Geach, Rob Crain
Literatura
Durham University 30. 12. 2014, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 446: 521-554.