Beritagosip.com Sebuah tim internasional yang dipimpin ilmuwan China merilis simulasi terbesar alam semesta bernama HyperMillennium dengan jangkauan mencapai 12 miliar tahun cahaya.
Platform HyperMillennium disebut menghadirkan alat digital canggih bagi para ilmuwan untuk meneliti evolusi alam semesta secara lebih mendalam.
HyperMillennium hadir dalam bentuk kubus raksasa dengan panjang sisi mencapai 12 miliar tahun cahaya. Simulasi terbesar alam semesta ini menggunakan sekitar 4,2 triliun partikel materi gelap virtual.
Melalui teknik simulasi numerik N-body, tim peneliti berhasil merekonstruksi evolusi struktur berskala besar di alam semesta selama 10 miliar tahun dengan tingkat akurasi tinggi.
Secara sederhana, para ilmuwan membangun alam semesta virtual di dalam superkomputer. Simulasi dimulai sejak periode setelah Big Bang dan mengikuti proses gravitasi secara bertahap.
Kosmos virtual dalam proyek HyperMillennium memungkinkan peneliti memutar ulang perjalanan waktu untuk mempelajari pembentukan galaksi dan berbagai struktur kosmik lainnya.
Dengan tambahan model fisika pembentukan galaksi, simulasi terbesar alam semesta tersebut menghasilkan katalog rinci mengenai posisi galaksi, tingkat kecerahan, hingga berbagai karakteristik penting lainnya.
Hasil simulasi ini memberikan dukungan teoretis bagi penelitian materi gelap dan energi gelap. Selain itu, proyek tersebut juga mendukung program survei galaksi generasi baru seperti Teleskop Stasiun Luar Angkasa China dan misi Euclid milik Badan Antariksa Eropa.
Peneliti Observatorium Astronomi Nasional Akademi Ilmu Pengetahuan China atau NAOC, Wang Qiao, mengatakan simulasi ini selesai dengan resolusi gaya dan akurasi waktu yang sangat tinggi.
Ia menjelaskan bahwa proyek tersebut berhasil mencapai terobosan besar dalam skala komputasi sehingga ilmuwan dapat mempelajari struktur kosmik langka secara mendetail tanpa kehilangan kekuatan statistik.
Simulasi terbesar alam semesta itu membutuhkan sumber daya komputasi yang sangat besar. Tim peneliti memanfaatkan perangkat lunak buatan sendiri bernama PhotoNs yang dirancang khusus untuk superkomputer domestik China.
Setelah lebih dari 10 tahun mengembangkan algoritma dan optimisasi, tim berhasil menjalankan perhitungan efisien menggunakan lebih dari 10 ribu kartu akselerator.
Proyek HyperMillennium menghabiskan lebih dari 100 juta jam inti CPU dan 10 juta jam kartu akselerator. Selain itu, simulasi tersebut menghasilkan sekitar 13 petabytes data mentah dan data yang telah diproses.
Profesor dari University of Texas di Austin, Mike Boylan-Kolchin, menyebut HyperMillennium sebagai keajaiban komputasi yang dapat membantu mengungkap misteri energi gelap dan alam semesta awal.
Ia menilai ukuran dan resolusi simulasi terbesar alam semesta tersebut menjadikannya standar baru bagi komunitas penelitian global selama bertahun-tahun mendatang.
Direktur Institut Max Planck untuk Astrofisika di Jerman, Volker Springel, juga menyatakan bahwa proyek HyperMillennium berhasil mengubah batas kosmologi numerik modern.
Ia mengaku terkesan dengan kemampuan tim dalam menghadirkan simulasi berskala besar dengan tingkat akurasi tinggi yang memungkinkan pengujian presisi terhadap model kosmologi standar.
Makalah penelitian pertama dari proyek HyperMillennium telah diterbitkan dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Sebagai bukti kekuatan simulasi terbesar alam semesta ini, tim peneliti membandingkan hasil simulasi dengan pengamatan nyata terhadap Abell 2744, gugus galaksi terkenal yang berjarak sekitar empat miliar tahun cahaya dari Bumi.
Hasil perbandingan menunjukkan kesesuaian luar biasa hingga tingkat piksel. Temuan itu memperkuat validitas model kosmologi standar bahkan dalam kondisi kompleks seperti tabrakan gugus galaksi.
Menurut NAOC, batch pertama data HyperMillennium telah dirilis untuk komunitas ilmiah global melalui National Astronomical Data Center yang mendukung penelitian astronomi, pendidikan, dan aplikasi berbasis data.
