นักวิทยาศาสตร์สร้างซิมูเลชันจักรวาลยุคแรก Lumina ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยทำ

นักวิจัยจาก Center for Astrophysics ของ Harvard & Smithsonian เพิ่งเปิดตัวซิมูเลชันชื่อ Lumina ซึ่งเป็นแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของเอกภพยุคแรกที่ใหญ่และละเอียดที่สุดเท่าที่เคยมีมาครับ งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

จุดที่น่าสนใจคือ Lumina จำลองว่าสารธรรมดา สารมืด และรังสีมีปฏิสัมพันธ์กันยังไงในช่วง 2,000 ล้านปีแรกของเอกภพ นักดาราศาสตร์จะเอาผลจากกล้อง JWST, Roman และกล้องอื่นๆ มาเทียบกับคำทำนายของซิมูเลชันนี้ เพื่อเช็กว่าทฤษฎีที่มีอยู่ยังใช้ได้หรือต้องคิดใหม่

ขนาดของมันครอบคลุมพื้นที่มากกว่าซิมูเลชันก่อนหน้าถึง 100 เท่า เทียบเท่าลูกคิวบ์ขนาดราว 1,500 ล้านปีแสงต่อด้าน ซึ่งพอๆ กับระยะที่กล้องโทรทรรศน์ทรงพลังที่สุดในปัจจุบันมองเห็นได้ และยังเป็นครั้งแรกที่จำลองการรีไอออไนเซชันของฮีเลียมพร้อมให้ผลกระทบของมันส่งผลต่อเอกภพในโมเดลไปด้วยในเวลาเดียวกัน

Oliver Zier หัวหน้าทีมวิจัยบอกว่า เอกภพยุคแรกกลายเป็นพื้นที่ใหม่ที่น่าตื่นเต้นสำหรับฟิสิกส์ดาราศาสตร์นับตั้งแต่มี JWST และการเห็นผลจากซิมูเลชันออกมาเป็นวิดีโอหลังทำงานมาหลายปีก็ถือเป็นเรื่องคุ้มค่ามาก

การสร้าง Lumina ต้องใช้ GPU มากกว่า 15,000 ตัวบนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Frontier ที่ Oak Ridge National Laboratory ในรัฐเทนเนสซี ซึ่งเป็นหนึ่งในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลก ทีมวิจัยวางแผนใช้ Lumina ต่อเพื่อศึกษาว่าแก๊สเคลื่อนที่ระหว่างกาแลคซียังไง และบริเวณที่มีการก่อตัวดาวอย่างเข้มข้นพัฒนาขึ้นมาได้อย่างไร