Cette dernière décennie marque un tournant majeur pour l’étude et la compréhension de l’Univers et de son évolution, notamment grâce à de nouveaux environnements virtuels de simulation permettant aux scientifiques de générer des univers virtuels avec un niveau de détails impressionnant, afin d’en étudier certains mécanismes. Récemment, des chercheurs ont produit la simulation la plus vaste et la plus détaillée à ce jour.
En modifiant différents paramètres de ces simulations, les astronomes peuvent voir comment des éléments tels que la matière noire et l’énergie noire jouent un rôle dans notre univers. Récemment, des chercheurs du projet de simulation Uchuu ont publié les données de leur dernière simulation, la plus détaillée à ce jour, permettant à quiconque disposant des moyens techniques et des connaissances d’implémentation nécessaires de reproduire leur univers virtuel.
La simulation d’univers la plus vaste et la plus détaillée à ce jour
La dernière simulation Uchuu, décrite dans un article publié récemment sur le serveur de préimpression arXiv, est la plus grande et la plus détaillée des simulations d’univers jamais réalisées. Elle contient 2,1 billions de « particules » (12800³) dans un espace de 9,6 milliards d’années-lumière.
La simulation modélise l’évolution d’un univers virtuel sur plus de 13 milliards d’années. Elle ne se concentre pas sur la formation des étoiles et des planètes, mais étudie plutôt le comportement de la matière noire dans un univers en expansion. Cependant, « les prochaines versions comprendront des cartes de lentilles gravitationnelles et des catalogues de galaxies fictives, d’amas de rayons X et de noyaux actifs de galaxie », écrivent les chercheurs dans leur document.
Le niveau de détail d’Uchuu est suffisamment élevé pour que l’équipe puisse identifier l’ensemble des objets cosmiques connus, des amas de galaxies aux halos de matière noire des galaxies individuelles. Comme la matière noire constitue la majeure partie de la matière de l’Univers, elle est le principal moteur de la formation des galaxies et des amas.
Comme vous pouvez l’imaginer, la puissance de calcul et la capacité de stockage nécessaires pour créer un modèle aussi détaillé sont ahurissantes. L’équipe a utilisé le superordinateur japonais spécialement conçu pour l’astronomie ATERUI II, qui possède plus de 40 000 coeurs. Pour un ordinateur commun, un total de 20 millions d’heures de calcul aurait été nécessaire pour générer la simulation, produisant plus de 3 pétaoctets de données (3000 téraoctets).
3000 téraoctets de données (soit 360 000 films HD)
Cela représente 3000 To (soit 3 millions de Go, ou 360 000 films HD). Grâce à une compression à haute densité, l’équipe a toutefois réussi à compresser les données dans un espace de stockage de 100 To seulement. Cela reste certes impressionnant, mais ça a l’avantage d’être stockable sur un seul disque. Vous pouvez accéder aux données via GitHub (liens sur skiesanduniverses.org), où l’équipe d’Uchuu a téléversé ses données brutes.
En plus d’être une simulation cosmique détaillée, Uchuu peut être utilisée par tout astrophysicien nécessitant des données de simulation. Au fur et à mesure que de grandes études du ciel et d’autres simulations seront créées, les données deviendront si volumineuses que les technologies d’extraction et de compression des données joueront un rôle crucial dans la recherche en astrophysique.
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