Image d’illustration — NASA images / Shutterstock.com

Une équipe internationale de chercheurs a généré un Univers virtuel complet. Téléchargeable, le logiciel permet d’explorer le cosmos librement, sans se soucier des lois de la physique.

Simuler l’évolution de la matière sur 13,8 milliards d’années

Baptisée Uchuu (qui signifie « espace » en japonais), la simulation est décrite comme un cube virtuel de 9,63 milliards d’années-lumière de côté (soit environ 75 % de la distance entre la Terre et les galaxies observables les plus éloignées) contenant pas moins de 2 100 milliards de particules. Présentée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, il s’agit selon ses créateurs de la représentation de l’Univers la plus fidèle et la plus vaste jamais proposée.

Si Uchuu intègre des halos de matière noire, structures mystérieuses régissant la formation des galaxies, n’espérez cependant pas y trouver des étoiles ou des planètes individuelles. Se concentrant sur la structure du cosmos à très grande échelle, elle a été spécifiquement conçue pour simuler l’évolution de la matière sur la quasi-totalité des 13,8 milliards d’années de l’Univers, du Big Bang jusqu’à aujourd’hui.

« Le domaine temporel créé s’apparente essentiellement à une machine à remonter le temps », explique Julia F. Ereza, co-auteure de l’étude. « Les utilisateurs peuvent avancer et reculer dans le temps et zoomer sur une seule galaxie ou avoir une vue plus large d’un amas de galaxies entier. »

Répartition de la matière noire dans un instantané de la simulation Uchuu. Les images montrent le halo de matière noire du plus grand amas de galaxies formé dans la simulation à différents grossissements — © Tomoaki Ishiyama / NAOJ

Des millions d’heures de calcul

La création d’Uchuu a nécessité l’utilisation du superordinateur ATERUI II et de ses 40 200 processeurs, qui ont été sollicités pour cette tâche spécifique pendant 48 heures chaque mois pendant un an, ce qui représente un total de 20 millions d’heures de calcul. Bien que 3 pétaoctets de données aient été produites durant ce processus, des techniques de compression avancées ont permis de réduire l’espace occupé par la simulation à « seulement » 100 téraoctets.

Selon l’équipe, le logiciel aidera notamment les astronomes à interpréter les données glanées par des installations existantes, telles que le télescope Subaru, et de futures missions spatiales, notamment Euclid de l’Agence spatiale européenne.

Pour accéder aux données en ligne d’Uchuu, rendez-vous à cette adresse.

Vidéo illustrant l’évolution temporelle des structures de matière noire dans Uchuu

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