Visualisations des distributions simulées de gaz et d'étoiles dans l'Univers à partir des données fournies par Cosmowebportal :Le cube représente une section spatiale de l'Univers (plus de 300 millions d'années-lumière), les points lumineux sur les faces des cubes montrent des galaxies et des amas de galaxies le long de la toile cosmique. Les deux premiers disques zooment sur l'amas de galaxies central, le troisième disque (à l'extrême droite) montre à quoi ressemblerait une observation de la zone de zoom avec un télescope à rayons X (« télescope virtuel »). Crédit :P. Baintner u. H. Bruechle, LRZ
Les scientifiques du pôle d'excellence Univers de la Ludwig-Maximilians-Universität Munich ont créé le « Cosmowebportal », un centre de données unique pour les simulations cosmologiques situé au Leibniz Supercomputing Center (LRZ) de l'Académie bavaroise des sciences. Les résultats complets d'une série de grandes simulations hydrodynamiques cosmologiques sont disponibles, avec des volumes de données dépassant généralement plusieurs centaines de téraoctets. Les scientifiques du monde entier peuvent explorer de manière interactive ces simulations complexes via une interface Web et accéder directement aux résultats.
Avec les télescopes actuels, les scientifiques peuvent observer les galaxies et les amas de galaxies de notre Univers et leur distribution le long d'une toile cosmique invisible. De la mesure exacte du fond diffus cosmologique (CMB) avec l'observatoire spatial Planck et bien d'autres mesures par exemple avec le télescope spatial Hubble, les scientifiques ont pu développer un modèle précis de notre Univers. Cependant, on sait encore peu de choses sur la façon dont ces structures pourraient se former à partir de la répartition de la matière dans l'univers primitif.
Afin de répondre à cette question, les astrophysiciens théoriciens travaillent en cosmologie, simulations hydrodynamiques. Ils testent leurs hypothèses sur l'univers en développant des modèles mathématiques qui décrivent les processus physiques complexes sous-jacents et les exécutent sur des ordinateurs hautes performances essayant de reproduire l'évolution de l'Univers sur des milliards d'années. Si les hypothèses sous-jacentes sont correctes, les simulations doivent correspondre aux observations et découvertes astronomiques actuelles.
Un groupe d'astrophysiciens dirigé par le Dr Klaus Dolag de l'Excellence Cluster Universe à la Ludwig-Maximilians-Universität Munich en étroite collaboration avec le LRZ a lancé le "Cosmowebportal". Ce centre de données unique pour les simulations cosmologiques donne accès aux résultats de l'ensemble le plus complet au monde de simulations hydrodynamiques cosmologiques, Éclaireur de Magneticum, également développé par l'équipe de Klaus Dolag et réalisé au LRZ.
Les simulations complètes sont enregistrées au LRZ de Garching sur un data store pour les grands ensembles de données, qui est connecté au supercalculateur SuperMUC. A l'aide d'une interface web, les scientifiques intéressés peuvent, par exemple, sélectionner des objets à partir des données brutes de simulation, traiter, et même créer des observations virtuelles imitant les télescopes spatiaux existants ou futurs.
"Les grands projets astronomiques comme les télescopes spatiaux Euclid ou eRosita, qui doivent être lancés dans les prochaines années, observera de vastes régions de l'Univers, ainsi que de mieux comprendre l'évolution des premières structures de l'Univers afin que l'importance des simulations hydrodynamiques cosmologiques augmente encore à l'avenir, " explique Klaus Dolag. " Un centre de données qui mutualise et met à disposition ces simulations est donc un outil important pour les scientifiques travaillant sur le terrain. "
