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迄今最詳細宇宙模型建成
2019-11-22 07:43:24 來源: 科技日報
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  一個國際科研團隊最近創建了迄今最詳細的大尺度宇宙模型TNG50。這一虛擬宇宙“芳齡”約138億歲、寬約2.3億光年,包含數萬個正處于演化中的星係,星係的細節程度與單星係模型中的相當。該模型跟蹤了200多億個代表暗物質、氣體、恒星和超大質量黑洞的粒子。

  據美國趣味科學網站20日報道,這一模型擁有前所未有的分辨率和規模,使研究人員能了解有關宇宙過去的重要信息,揭示宇宙間各種曼妙多姿的星係如何演化為如今這般“模樣”,以及恒星爆炸和黑洞如何觸發了星係的這些演化。

  研究合作者、德國慕尼黑馬克斯·普朗克天體物理學研究所博士後迪倫·尼爾森説:“我們在模型中看到了未明確編程到模擬代碼中的現象,這些現象以自然方式出現,來自模型宇宙基本物理成分的復雜相互作用。”

  這些現象對于理解宇宙如何在大爆炸後138億年間變成如今這般“樣貌”至關重要。研究人員可在模型中直接觀測宇宙誕生不久後,從湍流的氣體雲中出現的星係。他們發現,銀河係周圍很常見的盤狀星係在模擬中自然出現,且産生了內部結構,包括從其中央超大質量黑洞延伸出旋臂、凸起和條形。當他們將模擬宇宙與現實生活中的觀察結果比較時發現,星係的群落在數量上與實際情況吻合。

  研究團隊稱,他們還遠遠沒有完成對模型的剖析。他們計劃公開發布所有數據,供世界各地天文學家研究這一虛擬宇宙。

  研究合作者、美國佛羅裏達大學物理學副教授保羅·托瑞説:“這些模擬是巨大的數據集,我們可以通過剖析並了解其中星係的形成和演化來獲得大量信息。”

  這一模擬由德國Hazel Hen超級計算機的16000個處理器連續運行一年多生成,是歷史上計算量最大的天體模擬之一。

  TNG50是IllustrisTNG項目創建的最新模擬,該項目旨在通過構建大尺度宇宙模型,在不犧牲單個星係精細度的情況下,繪制出宇宙自大爆炸以來如何演化的完整圖景。(記者劉霞)

 

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【糾錯】 責任編輯: 趙秋玥
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