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「永利宝网官网」看呐,科学家创造了有史以来最大的虚拟宇宙
发布时间:2020-01-11 19:38:05 热度: 3746

「永利宝网官网」看呐,科学家创造了有史以来最大的虚拟宇宙

永利宝网官网,瑞士苏黎世大学(university of zurich)的研究人员利用一台超级计算机创造了有史以来最大的虚拟宇宙,它容纳了用2万亿颗虚拟例子组成的250亿个星系。该模拟将被用于校准欧洲航天局(esa)正在开发的“欧几里得卫星”(euclid),这颗卫星肩负着探索暗物质和暗能量的重任,将于2020年发射升空。

这些瑞士研究人员花了三年时间编写模拟代码,这个宏大的宇宙模型就是他们的心血结晶。在写完代码之后,研究人员把代码放到瑞士超级计算机piz daint上运行了80小时,它是世界上最强大的超级计算机之一。

这个模拟的宇宙具有前所未有的细节,它描述了暗物质的分布情况,即被认为包围着大多数星系的“暗晕”。正如研究人员在发表于《计算天体物理学和宇宙学》(computational astrophysics and cosmology )杂志的论文中所描述的那样,他们面临的挑战是在相当于整个可观测宇宙的尺度上,模拟出大小相当于十分之一个银河系的暗晕。这绝非能够轻易完成的任务,但却是校准欧几里德卫星的必要工作之一。

宇宙学家认为,暗物质和暗能量分别占到宇宙总物质和总能量的23%和72%。可是呢,虽然暗物质和暗能量无处不在,但它们同时也是天体物理学领域最大的未解之谜。

“暗能量的性质仍然是现代科学的重要未解谜团之一。”苏黎世大学的计算天体物理学家罗曼·泰斯耶(romain teyssier)说道。其中的原因在于,顾名思义,暗物质和暗能量是无法用肉眼看到的,我们只能根据它们跟重子或可见物质的相互作用来推断其存在。

由于这个缘故,研究人员开始利用超级计算机来模拟暗物质和暗能量的方方面面,这类研究目前正在宇宙学领域大行其道。到目前为止,这些模拟在复杂性和细节方面都无法跟苏黎世大学最近的模拟相媲美。后者的独特之处还在于,它将被用于校准一项研究暗黑宇宙的真实太空任务。

重要的是,这次模拟也将提升未来模拟的品质和粒度。

“就理论在宇宙学测量中被应用的方式来说,这些模拟的新时间解决方案堪称游戏规则改变者。”研究人员在论文中写道,“因为首次模拟不仅将被用于帮助了解其中的效应或者做出一些预测,而且还将被用来从未来的调查数据中提取基本的物理参数。它们必将成为数据分析管道的组成部分。”

在为期六年的测绘任务期间,欧几里得卫星将回望宇宙100亿年的历史,以帮助宇宙学家更好地理解暗物质和暗能量在塑造宇宙及其星系过程中所扮演的角色。

该卫星将观测来自亿万个星系的光线,并对这些光线在传送到卫星过程中发生的细微扭曲进行测量。这种扭曲正是光线受到一种不可见物质(即暗物质)影响的讯号。

此外,宇宙的加速扩张一般被归因于暗能量,但研究人员才刚刚开始理解其中的工作机制。通过测量光线在光源远离欧几里得卫星(即红移,一种波长增加的现象)过程中发生变化的方式,宇宙学家希望深入理解暗能量在宇宙扩张中起到的作用。

翻译:何无鱼

来源:motherboard

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