Учёные готовятся к амбициозному исследованию тёмной материи и энергии

На горе на севере Чили учёные устанавливают новейшее оборудование Обсерватории имени Веры Рубин, одного из самых передовых астрономических объектов. Здесь будет проводиться 10-летнее исследование под названием Legacy Survey of Space and Time (LSST), в рамках которого планируется сделать 5,5 миллионов снимков неба с помощью крупнейшей цифровой камеры в мире.

Этот проект даст беспрецедентные данные для изучения природы тёмной материи и энергии. Участвуя в LSST Dark Energy Science Collaboration (DESC), учёные из Аргоннской национальной лаборатории США проводят симуляции эволюции Вселенной, чтобы понять, как могли бы выглядеть её структуры при разных свойствах тёмной материи и энергии. Например, они моделируют, как Вселенная выглядела бы, если бы тёмная материя была "тёплой" или тёмная энергия проявлялась бы особенно сильно на ранних этапах.

Для проведения этих сложных расчётов используется суперкомпьютер "Аврора" — одна из первых в мире эксаскейл-машин, способная выполнять квинтиллион (миллиард миллиардов) операций в секунду. Такая мощность позволяет учёным воссоздавать большие объёмы космоса с высокой точностью. В ходе LSST свет, излучённый далёкими галактиками, будет преобразован камерами обсерватории в данные, которые затем передадут на международные центры для анализа.

Учёные из Аргонна, такие как физик Мэттью Беккер, разрабатывают алгоритмы, чтобы выявить тёмную материю и энергию через слабое гравитационное линзирование. Этот эффект создаётся гравитацией массы между наблюдателем и далёкими галактиками, слегка искажая их изображение. Однако сигнал линзирования крайне слаб — в 30 раз меньше уровня шумов в данных.

Чтобы получить точные результаты, учёные собирают огромные объёмы данных. LSST ожидает собрать около 60 петабайт, что эквивалентно более чем 11 000 годам непрерывного просмотра Netflix. Команда Беккера разрабатывает методы сжатия и проверки данных для успешного анализа, что может позволить глубже понять природу тёмной материи и энергии.

• Магнитные вихри на полюсах Юпитера
• Уникальный диск вокруг Веги: что раскрыли телескопы Hubble и Webb
• Объяснено происхождение рентгеновского излучения от черных дыр
• Космический корабль DART NASA навсегда изменил форму и орбиту лунного астероида
• Учёные выявили человеческое влияние на рост озона в верхней тропосфере
• Новая модель опровергла ведущую теорию о формировании континентов Земли
• Сверхмассивная черная дыра растет как младенческая звезда
• Новый ветер дует от исторической сверхновой