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Figura 1: A distribuição da matéria escura em um instantâneo de Uchuu. As imagens mostram o halo de matéria escura do maior aglomerado de galáxias formado na simulação em diferentes ampliações. Crédito: Tomoaki Ishiyama
Esqueça os jogos online que prometem um "mundo inteiro" para explorar. Uma equipe internacional de pesquisadores gerou todo um Universo virtual e o disponibilizou gratuitamente na nuvem para todos.
Uchuu (que significa "espaço sideral" em japonês) é a maior e mais realista simulação do universo até hoje. A simulação Uchuu consiste em 2,1 trilhões de partículas em um cubo computacional com uma distância sem precedentes de 9,63 bilhões de anos-luz de lado. Para efeito de comparação, isso é cerca de três quartos da distância entre a Terra e as galáxias observadas mais distantes . Uchuu revela a evolução do Universo em um nível de tamanho e detalhes inconcebíveis até agora.
Uchuu se concentra na estrutura em grande escala do Universo: halos misteriosos de matéria escura que controlam não apenas a formação de galáxias, mas também o destino de todo o Universo. A escala dessas estruturas varia desde os maiores aglomerados de galáxias até as menores galáxias. Estrelas e planetas individuais não estão resolvidos, então não espere encontrar nenhuma civilização alienígena em Uchuu. Mas uma maneira pela qual Uchuu ganha muito em comparação com outros mundos virtuais é o domínio do tempo ; Uchuu simula a evolução da matéria ao longo de quase toda a história de 13,8 bilhões de anos do Universo, desde o Big Bang até o presente. Isso é 30 vezes mais do que o tempo desde que a vida animal rastejou pela primeira vez para fora dos mares na Terra.
Vídeo: https://youtu.be/R7nV6JEMGAo
A evolução temporal das estruturas da matéria escura em Uchuu. Crédito: Tomoaki Ishiyama, Hirotaka Nakayama, Projeto 4D2U, NAOJ
Julia F. Ereza, uma Ph.D. estudante da IAA-CSIC que usa Uchuu para estudar a estrutura em grande escala do Universo explica a importância do domínio do tempo, "Uchuu é como uma máquina do tempo : podemos ir para frente, para trás e parar no tempo, podemos'' zoom em ''em uma única galáxia ou ''zoom out'' para visualizar um aglomerado inteiro, podemos ver o que realmente está acontecendo a cada instante e em todos os lugares do Universo desde seus primeiros dias até o presente, sendo uma ferramenta essencial para estudar o cosmos".
Uma equipe internacional de pesquisadores do Japão, Espanha, EUA, Argentina, Austrália, Chile, França e Itália criou o Uchuu usando ATERUI II, o supercomputador mais poderoso do mundo dedicado à astronomia. Mesmo com toda essa potência, ainda demorou um ano para produzir o Uchuu. Tomoaki Ishiyama, um professor associado da Universidade de Chiba que desenvolveu o código usado para gerar Uchuu, explica: "Para produzir Uchuu, usamos ... todos os 40.200 processadores (núcleos de CPU) disponíveis exclusivamente por 48 horas por mês. Vinte milhões de horas de supercomputador foram consumidos, e 3 Petabytes de dados foram gerados, o equivalente a 894.784.853 fotos de um telefone celular de 12 megapixels".
Antes de começar a se preocupar com o tempo de download, a equipe de pesquisa usou técnicas computacionais de alto desempenho para compactar informações sobre a formação e evolução dos halos de matéria escura na simulação de Uchuu em um catálogo de 100 terabytes. Este catálogo está agora disponível para todos na nuvem em um formato fácil de usar graças à infraestrutura computacional skun6 localizada no Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), o grupo RedIRIS e o Centro Galego de Supercomputação (CESGA). Futuros lançamentos de dados incluirão catálogos de galáxias virtuais e mapas de lentes gravitacionais.
Evolução temporal do número de halos em cada faixa de massa, conforme previsto por esta simulação. A barra que se estende horizontalmente de cada círculo e triângulo representa o intervalo das massas do halo. O eixo vertical é o número de halos encontrados em um cubo de cerca de 9,6 bilhões de anos-luz de cada lado. As barras gradientes na parte superior da figura representam as categorias de objetos encontrados nos halos dessa massa. A simulação de Uchuu prevê que numerosos halos com massas comparáveis ao halo de nossa própria galáxia já foram formados cerca de 13 bilhões de anos atrás. Crédito: Tomoaki Ishiyama
Os produtos de ciência de Big Data de Uchuu ajudarão os astrônomos a aprender como interpretar pesquisas de galáxias de Big Data esperadas nos próximos anos em instalações como o Telescópio Subaru e a missão espacial ESA Euclid.
Esses resultados apareceram como Ishiyama et al. "As simulações Uchuu: Data Release 1 e concentrações de halo de matéria escura" na edição de setembro de 2021 de Avisos Mensais da Royal Astronomical Society .
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Mais informações: Tomoaki Ishiyama et al, Simulações Uchuu: Lançamento de dados 1 e concentrações de halo de matéria escura, Avisos mensais da Royal Astronomical Society (2021). DOI: 10.1093 / mnras / stab1755
skiesanduniverses.org/Simulations/Uchuu/
Informações do jornal: Avisos mensais da Royal Astronomical Society
Fornecido por Center for Computational Astrophysics
Fonte: Phys News / pelo Center for Computational Astrophysics / 11-09-2021
https://phys.org/news/2021-09-largest-virtual-universe-free-explore.html
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Hélio R.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e
Climatologia). Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020,
pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os
conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration),
ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A
partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB),
como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Departmentof State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
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