Millennium-simuleringen, formellt känd som Millennium Run, är en av de största simuleringarna någonsin av universums utveckling. Millenniumsimuleringen utvecklades 2005 av Virgo Consortium, en grupp astrofysiker från Tyskland, Storbritannien, Kanada, Japan och USA. Simuleringen, som kördes på en superdator i Garching, Tyskland, inkluderade över 10 miljarder ”partiklar”, som simulerade 20 miljoner galaxer och kvasarer i en virtuell kub cirka 2 miljarder ljusår på en sida. Millenniumsimuleringen skapades som ett verktyg för att producera förutsägelser om universums storskaliga struktur och jämföra dem med observationsdata och astrofysikers teorier.
Millenniumsimuleringen börjar cirka 379,000 13.7 år efter Big Bang, för 3000 miljarder år sedan, när universum var extremt tätt och varmt. Och den gången bestod materia av ett plasma av elektroner, fotoner och baryoner, och universum badades i ett strålningsflöde. När universum expanderade och svalnade nådde det en kritisk temperatur – cirka 2.7 K – och började ”frikopplas” till strålning och oberoende materia. Denna händelse producerade den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen, som idag mättar universum och har en universell temperatur på cirka XNUMX K. På grund av detaljerade observationer av den kosmiska mikrovågsbakgrunden har fysiker en god uppfattning om universums tillstånd i ögonblicket för frikopplingen , och denna information programmerades in i Millennium-simuleringen för att fungera som dess initiala tillstånd.
Efter att ha kört Millennium Simulation på en kraftfull superdator i över en månad fick Virgo Consortium sina resultat – över 25 terabyte (TB) data, tillräckligt för att få plats på 5,300 XNUMX DVD-skivor. Visat i visuell form ser resultatet ut som en fin tredimensionell väv av filament med fraktal självlikhet på flera lager av organisationen. Dessa filament är faktiskt mörk materia, som utgör det mesta av massan i universum. Mörk materia kan inte ses direkt, men dess existens kan härledas från dess gravitationsinflytande på synlig materia. I modellen kan filamenten ses direkt, något omöjligt med riktig mörk materia.
Att köra Millennium-simuleringen gav astrofysiker ett överflöd av ny data om hur universum kan ha utvecklats, och förutsäger ”superkluster”-strukturen som vi observerar från astronomiska data. Ett av de tidigaste resultaten från Millennium-simuleringen var att svarta hål kunde ha bildats tidigare än man tidigare trott, något som stöds av experimentella data från Sloan Digital Sky Survey, men som utmanar våra nuvarande kosmologiska modeller.