Nikmati Indahnya Alam Semesta Virtual!

Dalam imajinasi film-film yang sering ditonton, kita bisa melihat bagaimana pembuat film menciptakan semesta lain dalam film mereka. Semesta dunia digital yang menggambarkan mimpi atau mungkin imajinasi manusia bahwa simulasi merupakan dunia tersendiri?

Entahlah kami tak punya jawabannya. Tapi kalau pembuat film mampu untuk membangun dunia dijital dalam imajinasi mereka maka seharusnya mereka pun bisa memodelkan alam semesta yang nyata dengan simulasi komputasi. Dan memang bisa. Para astronom menggunakan simulasi bernama Illustris untuk menciptakan evolusi alam semesta selama 13 milyar tahun di dalam sebuah kubus berukuran 350 juta tahun cahaya dengan resolusi yang sangat tinggi.

Gagasan membangun simulasi alam semesta hadir karena sampai saat ini, belum ada simulasi yang bisa memberikan gambaran utuh alam semesta dalam skala besar dan skala kecil secara simultan. Selain itu, dengan melakukan simulasi tersebut, para astronom juga bisa mengetahui apakah teori kosmologi saat ini bisa menjelaskan bagaimana alam semesta berevolusi.

Simulasi pun dibangun dari teori dan alam semesta yang terbentuk dari teori pembentukan dan evolusi alam semesta yang ada selama ini menghasilkan kosmos yang mirip dengan alam semesta teramati yang jadi rumah bagi manusia. Simulasi yang dibuat juga memperlihatkan bagaimana galaksi terbentuk sekaligus menyediakan bantuan bagi para ahli untuk melihat dan meninjau kembali teori pembentukan galaksi. Selain itu simulasi alam semesta ini juga memberi bobot pada model standar kosmologi.

Fisikawan dari Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, Mark Vogelsberger dan rekan-rekannyamembangun model alam semesta berdasarkan evolusi materi tampak dan gelap yang dimulai 12 juta tahun setelah Big Bang. Model yang ada sebelumnya tidak memberi gambaran secara keseluruhan melainkan hanya pada aspek tertentu apakah skala kecil dan detil atau skala besar dan hanya gambaran besar yang kasar. Simulasi yang satu ini berbeda karena melingkupi area yang cukup luas di alam semesta yang bisa merepresentasikan seluruh alam semesta.

Sebuah kubus 106,5 megaparsek atau 350 juta tahun cahaya merupakan area yang dicakupi oleh simulasi tersebut yang tidak saja memberi gambaran besar alam semesta melainkan juga pembentukan galaksi-galaksi tunggal. Simulasi ini juga bisa menghasilkan galaksi dalam berbagai bentuk seperti halnya pada pengamatan, dan secara akurat menciptakan kembali distribusi gugus galaksi dan gas netral dalam skala besar di alam semesta, termasuk juga hidrogen dan elemen berat di dalam galaksi.  Menurut Mark Vogelsberger, simulasi yang ia kerjakan juga melingkupi pembentukan lubang hitam supermasif dan efeknya bagi lingkungan sekitar.

Simulasi yang diberi nama Illustris ini membutuhkan tenaga komputer yang tidak sedikit. Untuk bisa memodelkan alam semesta dan evolusinya. Jika dijalankan pada komputer meja yang biasa digunakan, maka dibutuhkan waktu setidaknya 2000 tahun. Bahkan dengan 8000 prosesor pun, simulasi akan membutuhkan waktu berbulan-bulan.

Hasil simulasi memang memberikan pembentukan dan evolusi alam semesta seperti yang diamati. Akan tetapi namanya juga simulasi komputasi, anomali jelas ada. Contohnya pembentukan galaksi massa rendah yang terlalu cepat. dari sini para ilmuwan sedang mempelajari hasil tersebut untuk memahami mengapa galaksi massa rendah bisa  mucul lebih awal dan apa yang terlewat dalam membangun teori pembentukan galaksi.

Selamat menikmati video alam semesta: