Symulacja Millennium, formalnie znana jako Millennium Run, jest jedną z największych w historii symulacji rozwoju wszechświata. Symulacja Millennium została opracowana w 2005 roku przez Virgo Consortium, grupę astrofizyków z Niemiec, Wielkiej Brytanii, Kanady, Japonii i USA. Symulacja, która została przeprowadzona na superkomputerze w Garching w Niemczech, obejmowała ponad 10 miliardów „cząstek”, symulujących 20 milionów galaktyk i kwazarów w wirtualnym sześcianie o boku około 2 miliardów lat świetlnych. Symulacja Millennium została stworzona jako narzędzie do tworzenia prognoz dotyczących wielkoskalowej struktury wszechświata i porównywania ich z danymi obserwacyjnymi i teoriami astrofizyków.
Symulacja Milenijna rozpoczyna się około 379,000 13.7 lat po Wielkim Wybuchu, 3000 miliarda lat temu, kiedy Wszechświat był niezwykle gęsty i gorący. W tamtym czasie materia składała się z plazmy elektronów, fotonów i barionów, a wszechświat był skąpany w strumieniu promieniowania. Gdy Wszechświat rozszerzał się i ochładzał, osiągnął krytyczną temperaturę — około 2.7 K — i zaczął „rozprzęgać się” w promieniowanie i niezależną materię. Zdarzenie to wytworzyło kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, które dziś nasyca wszechświat i ma uniwersalną temperaturę około XNUMX K. Dzięki szczegółowym obserwacjom mikrofalowego promieniowania tła, fizycy mają dobre wyobrażenie o stanie Wszechświata w momencie odsprzęgania. , a ta informacja została zaprogramowana w symulacji milenijnej, aby służyła jako jej stan początkowy.
Po uruchomieniu Symulacji Milenijnej na potężnym superkomputerze przez ponad miesiąc, konsorcjum Virgo uzyskało swoje wyniki — ponad 25 terabajtów (TB) danych, które zmieściłyby się na 5,300 płytach DVD. Wyświetlany w formie wizualnej, wynik wygląda jak cienka trójwymiarowa sieć włókien z fraktalnym samopodobieństwem na wielu warstwach organizacji. Włókna te są w rzeczywistości ciemną materią, która stanowi większość masy we wszechświecie. Ciemnej materii nie można zobaczyć bezpośrednio, ale jej istnienie można wywnioskować z jej grawitacyjnego wpływu na materię widzialną. W modelu włókna można zobaczyć bezpośrednio, co jest niemożliwe w przypadku prawdziwej ciemnej materii.
Przeprowadzenie symulacji milenijnej dało astrofizykom mnóstwo nowych danych o tym, jak wszechświat mógł ewoluować, i przewiduje strukturę „supergromady”, którą obserwujemy na podstawie danych astronomicznych. Jednym z najwcześniejszych wyników uzyskanych z symulacji milenijnej był fakt, że czarne dziury mogły powstać wcześniej niż wcześniej sądzono, co jest poparte danymi eksperymentalnymi z Sloan Digital Sky Survey, ale co kwestionuje nasze obecne modele kosmologiczne.