Superkomputer Frontier jest potężnym urządzeniem obliczeniowym, które zrewolucjonizowało naszą zdolność do modelowania Wszechświata. Dzięki możliwości wykonywania kwintyliona (to jest jedynka z 30 zerami) operacji na sekundę, Frontier umożliwił naukowcom stworzenie najbardziej szczegółowej symulacji Wszechświata, która do tej pory była nieosiągalna.

Nowa symulacja, nawiązująca do badań prowadzonych przez największe teleskopy, takie jak Obserwatorium Rubina w Chile, jest krokiem naprzód w zrozumieniu struktury Wszechświata. Po raz pierwszy naukowcy mogli uwzględnić w swoich obliczeniach zarówno grawitację, jak i zjawiska związane z gazami, formowaniem się gwiazd, czarnymi dziurami oraz galaktykami. Jak mówi Salman Habib, dyrektor ds. nauk obliczeniowych w Argonne National Laboratory, to jak wrzucenie całej astrofizyki do „kotła” symulacyjnego, co otwiera drzwi do odkrycia tajemnic kosmosu.

Współczesna nauka ujawnia, że widzialna materia stanowi jedynie 5 proc. całego Wszechświata, podczas gdy 27 proc. to ciemna materia, a aż 68 proc. to ciemna energia, odpowiedzialna za przyspieszającą ekspansję Wszechświata. Symulacje uzyskane dzięki Frontier zbliżają nas do zrozumienia wpływu ciemnej materii na kosmiczną strukturę, dając możliwość porównania danych z realnymi obserwacjami.

Przełomowość symulacji Frontier wiąże się z osiągnięciem niespotykanej w historii nauki precyzji przy modelowaniu tak rozległych obszarów kosmicznych. Poprzednie badania ograniczały się do uproszczonych modeli uwzględniających jedynie grawitację. Frontier, kosztujący 1,8 miliarda dolarów, zmodernizował 15-letni kod HACC (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code), co pozwoliło na symulację miliardów lat ekspansji Wszechświata oraz włączenie zaawansowanych zjawisk fizycznych.

Według Bronsona Messera z Oak Ridge National Laboratory, niespotykany realizm fizyczny tej symulacji czyni ją wydarzeniem bez precedensu w nauce.

Jednakże Frontier, mimo swoich osiągnięć, przestał być najszybszym superkomputerem świata. Został wyprzedzony przez maszynę El Capitan, zdolną do przetwarzania standardowo 1,742 kwintyliona obliczeń na sekundę i maksymalnie nawet 2,79 kwintyliona.

Co przyniesie przyszłość dla obliczeń kosmologicznych? Z pewnością nowe badania oraz modele, które pomogą nam lepiej zrozumieć złożoność i tajemnice naszego Wszechświata!