世界最大規模のダークマター構造、模擬宇宙が公開
千葉大学 石山智明
 国立天文台のスーパーコンピューター「アテルイII」で構築された世界最大規模の詳細なシミュレーション宇宙が、クラウド上に公開された。

 1辺が96億光年の広がりを持つその宇宙は、2兆1000億個の粒子で構成されるきわめて詳細なシミュレーションだが、100テラバイト程度に圧縮され、無料ダウンロード可能となっており、誰でも簡単に扱うことができる。

 宇宙の大規模構造や銀河の形成プロセスなどを解明する基礎データとして、今後の研究に広く役立てられることが期待されるとのことだ。
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目に見えないダークマターの謎

 宇宙は見える物質よりも、見えない物質の方が圧倒的に多い。光によっては観察できない「ダークマター」の量は、直接目で観察することができる「バリオン」と呼ばれる物質の5〜6倍であると考えられている。

 宇宙の大部分を占めるダークマターは重力のみが作用し、宇宙の構造形成や進化に大きな役割を果たしている。

 たとえばダークマターは自身の重量によって「ハロー」という巨大な塊のような構造を形成する。するとそのハローの重力によってバリオンが集められて収縮。やがて星々や銀河、あるいは銀河団などが誕生する。

 またハローの合体を通じて銀河も合体すると、その内部にあったバリオンのガスが銀河中心のブラックホールに供給される。するとブラックホールが成長し、活動銀河核として光り輝くようになる。
世界最大規模の”模擬宇宙”を公開 〜 宇宙の大規模構造と銀河形成の解明に向けて 〜

大規模構造の形成プロセスの謎

 ハロー内部で銀河や活動銀河核がどのように誕生し、宇宙の大規模構造を形作っていったのか?その詳しいプロセスは、今のところ大きな謎に包まれている。

 その解明には、望遠鏡による天体観測だけでは足りず、銀河や活動銀河核の模擬カタログが必要になる。

 千葉大学の石山智明准教授を中心とする国際グループが、クラウド上に公開したダークマター構造形成シミュレーション「Uchuu」はそのためのものだ。

 国立天文台のスーパーコンピューター「アテルイII」の演算性能をフルに発揮して構築されたUchuuは、一辺96億光年にわたる宇宙空間を詳細に再現している。
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2018年6月より本格稼働を始めた天文学専用のスーパーコンピュータ、アテルイII / image credit:国立天文台(NAOJ)

 その空間は2兆1000億個の粒子で満たされており、小さな矮小銀河から巨大な大銀河団まで、その構造形成や進化のプロセスを観察することができる。

 これまでの構造形成シミュレーションは、空間的な広さか、詳細さのいずれかしか再現できていなかったが、Uchuuはその両方を兼ね備え、従来の限界を一気に突破した。
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シミュレーションによる現在の宇宙でのダークマター分布。明るい色の部分ほどダークマターが多く集まっている。図中の囲みはこのシミュレーションで形成した一番大きい銀河団サイズのハローを中心とする領域を順々に拡大しており、最後の図は一辺約 0.5 億光年に相当する / image credit:千葉大学 石山智明

模擬宇宙をダウンロードしよう!

 Uchuu自体は、およそ4万個のCPUコアを走らせて作られた、3ペタバイト(= 3000テラバイト = 300万ギガバイト)の膨大なシミュレーションデータだ。

 しかし研究グループはその大幅な圧縮に成功しており、公開されたものは100テラバイト程度。大きなデータかもしれないが、それでも1台の大容量ストレージに収まる大きさだ。

 また、こちらのクラウドにアクセスすれば誰でも利用することができる(英文)。

Uchuu | Skies & Universes
no title
 模擬宇宙のデータは、すばる望遠鏡をはじめとする世界各国の大規模天体サーベイ観測データとあわせて、宇宙の大規模構造や銀河形成の謎の解明に役立てられることが期待されるとのことだ。

 この研究は『Monthly Notices of the Royal Astronomical Society』(21年6月22日付)に掲載された。

References:千葉大学 / written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 19:04
  • ID:9yaSK6Kc0 #

>100テラバイト程度に圧縮され、無料ダウンロード可能となっており


プロバイダが泣くぞこんな容量w

2

2. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 19:14
  • ID:QyBn.3bL0 #

実はこの世界も上位存在に作られて無料配布されてるんだ

3

3. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 19:21
  • ID:fTbrbp2A0 #

100テラはクソ軽いな!
一般人でも使える…か…?

4

4. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 19:32
  • ID:fUcTnOH40 #

シミュとしての宇宙空間って想像つかないけど、なんかすごそうなのはわかるようなわからないようなw
某エスコン3みたいな仮想世界の構築なんてのはまだまだ先だろうなあ。見てみたいけど。

5

5. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 19:38
  • ID:yp2iQQDW0 #

シナプスの素材写真かな?

6

6. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 19:58
  • ID:ASR5pTON0 #

一辺96億光年て…

7

7. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 20:45
  • ID:xz5oFyCW0 #

人間はまるで超巨大な生き物の脳内に棲んでるウィルスみたいだな

8

8. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 20:46
  • ID:M6cX6eOE0 #

本当に宇宙と脳のニューロンは似てるんだな

9

9. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 20:59
  • ID:5m3MuRwE0 #

ダウンロードしよう言われましても…

10

10. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 21:03
  • ID:tvB1S0sj0 #

100テラバイト程度…どうやってダウンロードするんだw
十分なストレージと光回線を用意したとして何日かかるか

11

11. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 22:39
  • ID:pc8I2miP0 #

まず一般家庭には不可能なDLサイズである。
これは多分研究機関とか専門家とかのためのやつかな?

12

12. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 22:39
  • ID:h8.dU3dq0 #

一台で100テラのファイルが入るストーレージってなんだ?RAIDで20Tを5台つなぐとかか?そう考えるとできるのか。多分100ギガと勘違いして書いてるんだろうけど間違ってはいない。

13

13. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 23:02
  • ID:.9Ck6NiX0 #

ミクロの中にマクロがある。
その繰り返しが宇宙である。

14

14. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 23:26
  • ID:gY.l9T5L0 #

100テラっすか
ソレ研究機関向けなのでは…

15

15. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 23:29
  • ID:CSc0aYNU0 #

いやいやいやいやw
無料なのは素晴らしいけど
なんか次元が違いすぎて 草

でもすごい時代になったね

16

16. 匿名処理班

  • 2021年09月19日 23:29
  • ID:pdhCb5lU0 #

100TBが収まるHDD買うとしたら100万円以上掛かるんだな
俺のゲーミングPCですら3TBしかないからDL無理だった…

17

17. 匿名処理班

  • 2021年09月20日 06:11
  • ID:BOekU1Bq0 #

>>16
10年前の俺のPCですら5TBあったぞ

18

18. 匿名処理班

  • 2021年09月20日 06:19
  • ID:mZDNoJI10 #

※2
エドモンド・ハミルトンの「フェッセンデンの宇宙」のコンピュータ版ですなあ。

19

19. 匿名処理班

  • 2021年09月20日 08:59
  • ID:1.nY.8Xr0 #

しかし、「アテルイ」とはさすがのネーミングセンス。やはり秀才は一味違いますな

20

20. 匿名処理班

  • 2021年09月20日 09:47
  • ID:Nag.6pV30 #

どれどれ、保存用と観賞用と布教用で三つほどもらおうか。

21

21. 匿名処理班

  • 2021年09月20日 10:20
  • ID:MVx9qRnv0 #

ダウンロードするよりHDDの束を郵送してもらったほうが早そう

22

22. 匿名処理班

  • 2021年09月20日 17:22
  • ID:YoJpbAEr0 #

いつひとつで100テラ入るストレージが開発されたんだ・・・
10テラならわかるが

23

23. 匿名処理班

  • 2021年09月20日 19:50
  • ID:dAbrugAA0 #

100TB ってのはデータ全体のサイズですね。実際には細切れにダウンロードして個々の研究に使えるようになってます。ビデオ全体ではなくとあるシーンのキャプチャをダウンロードするイメージです。
天文台の観測データも一晩数TBとかあるけど、そこからリダクションしたデータをアーカイブして研究者が使いやすいサイズになっています。こだわる人は生データから自分で解析するけどね。

24

24. 匿名処理班

  • 2021年09月20日 19:59
  • ID:HltYOKR20 #

今現在の叩き台、としては素晴らしい
ただ周転円のようにならないことを願う

25

25. 匿名処理班

  • 2021年09月20日 20:04
  • ID:begxPkAQ0 #

「阿弖流為弐」
デザインすっごい好き

26

26. 匿名処理班

  • 2021年09月21日 08:26
  • ID:JDnHHYwy0 #

※3
SATA18TB が売ってるから、 7 本で RAID5 組めばほら 108TB でラクショーだねw
一本 6 万 5 千円くらいだから 50 万円もしない。

私も ※2 のようなことを思っちゃった。きっとその中での我々の身長はプランク長より短いんだろうよ。なーんてことを思っちゃったり。もう ※5 ※8 ※13 は私自身かと思うくらい感想が同じで笑っちゃった。

27

27. 匿名処理班

  • 2021年09月21日 09:36
  • ID:d5I7Ul.t0 #

結局シミュレーションだから理論のどこかに綻びがあると破綻する可能性があるんだよね
スパコンの性能をアピールするにはもってこいだけど

28

28. 匿名処理班

  • 2021年09月27日 11:31
  • ID:pNX1dsxF0 #

1台で100テラって製品あるんかな
必要なところだけ落とすのか?

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