A Simulação Bolshoi é um modelo incrivelmente detalhado de tudo, proporcionando uma simulação detalhada da história do universo, no ano 14 bilhões. Os cientistas estão agora explorando a simulação, e nós temos alguns dos resultados mais impressionantes de seus esforços.

A imagem em cima é apenas uma de muitas imagens impressionantes desta nova simulação. Esta imagem em particular mostra como o gás é distribuído no cluster de maior massa do universo de galáxias, que é chamado de cluster 001. Os cientistas estão usando esta nova simulação para criar imagens e vídeos fantásticos que ajudam a revelar muitos dos mistérios mais complexos do universo ... e nos ajudar a lembrar o quão bonito o cosmos é realmente.

O supercomputadore Bolshoi criam esta simulação da estrutura do universo em larga escala começando por analisar os dados do WMAP da NASA explorer, que mapeia a radiação cósmica de fundo. Uma vez que esta radiação é a luz que sobrou do Big Bang, é o dado mais antigo do universo, e a partir dessas condições inicia-se o supercomputador que pode usar o conhecimento teórico existente para simular a evolução de diferentes partes do universo. Como os resultados do supercomputador combinam quase perfeitamente com o que realmente pode-se observar da história do cosmos, os astrônomos estão confiantes em sua precisão como um proxy para o universo real.

A matéria escura é uma parte fundamental da simulação - que teria de ser, considerando-o responsável por 25% de tudo no universo e cerca de 80% de toda a matéria. A simulação se baseia em um modelo teórico conhecido como o modelo Lambda Cold Dark Matter, que diz que a gravidade começou a puxar pedaços de matéria escura juanto-os logo após o Big Bang. Estes grupos tornaram-se cada vez maiores ao longo do tempo, atraindo matéria regular para formar galáxias ao seu redor. Mesmo que nós ainda não saibamos exatamente o que é a matéria escura, é o principal motor da evolução da estrutura cósmica.

Os supercomputadores Bolshoi simulam uma representativa seção do universo, medindo um bilhão de anos-luz cúbicos - em comparação, a Via Láctea tem apenas cerca de 100.000 anos-luz de comprimento, e nosso cluster galáctico, o grupo previsivelmente chamada de local, ainda tem apenas 10 milhões anos-luz de diâmetro. A simulação cobriu uma enorme pedaço do universo, e simuladas as interações de 8,6 bilhões de partículas de matéria escura. Essa tarefa foi de um dos supercomputadores mais rápidos do mundo consumiu mais de de seis milhões horas de CPUs para ser concluído (obviamente não foi usada apenas uma CPU). Os resultados valeram o esforço, como você pode ver em alguns dos vídeos incríveis abaixo.

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Este é "Bolshoi Fly-Through", que mostra como a matéria escura em forma de um canto especial do universo. O vídeo foi desenvolvido por Anatoly Klypin e Joel Primack e visualizados por Chris Henze da NASA Ames Research Center. Um comunicado de imprensa da NASA oferece mais algumas informações:

A partir da distribuição de matéria escura relativamente suave do início do universo discernido a partir do fundo de microondas e outros conjuntos de dados, o Bolshoi seguiu a evolução do universo até a época atual, dado o padrão de concordância cosmologia. Os pontos brilhantes no vídeo acima são todos de matéria escura normalmente invisíveis para nós, muitos dos quais contêm galáxias normais. Longos filamentos e enxames de galáxias, todos gravitacionalmente dominado por matéria escura, tornam-se evidentes.

Este vídeo também apresenta música de acompanhamento, "Her Knees Deep in My Mind", de Ray Lynch.

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Este vídeo dá uma idéia de quão bem a simulação Bolshoi corresponde ao universo observado. O vídeo compara os dados do supercomputador com a distribuição das galáxias observadas no Sloan Digital Sky Survey, ou SDSS. O que é particularmente interessante é que, enquanto as observações reais e o jogo de dados simulados, as informações do supercomputador também incluem halos de matéria escura que não podemos detectar diretamente. Isto sugere que o modelo de matéria escura é um bom ajuste para explicar a evolução do universo. Não é prova da matéria escura, mas é uma indicação legal que provavelmente estamos no caminho certo.

Fonte: Io9