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宝贝模型宇宙长大后看起来像真实的东西

点击量:   时间:2017-07-03 01:01:13

作者:Lisa Grossman视频:仿真时间和空间中的宇宙模型(图片:Illustris Collaboration / Illustris Simulation)超级计算机模拟跟踪了宇宙的演变,从大爆炸后的1200万年到现在它是第一个产生数千个逼真星系的星系 - 也是我们目前对宇宙历史的理解的胜利 “如果从模拟中获取40,000个星系并将它们与40,000个真实星系进行比较,那么你将很难区分它们,”该模拟的创造者之一,麻省理工学院的Mark Vogelsberger说 “这告诉你我们对星系演化的理解是如此完整,因为我们可以制作预测宇宙看起来像我们的模型”以前的模拟主要关注单个星系的属性,或者是黑暗的网状脚手架连接星系团的物质超级计算的最新进展和新的计算方法让最近的模拟,称为Illustris,同时进行 “我们的主要目标是获得星系的统计样本,但也能够说出每个星系的特征,”Vogelsberger说他和他的同事们模拟了一个空间立方体,其边长达到3.47亿光年,是今天可观测宇宙的一小部分他们将它划分为120亿个较小的单位,并使用描述普通物质在宇宙结构中的行为的方程来计算每个单位应该发生的事情该团队不再强迫各单位保持在刚性网格中,而是让他们转移,使模拟更加准确,并且比以前的计算效率更高模拟处理普通物质以及神秘的暗物质和暗能量它还解释了复杂的现象,如冷却气体,恒星形成,超新星爆炸和超大质量黑洞拉入太近的材料为了运行模拟,该团队在欧洲和美国使用了几台超级计算机,每台计算机都包含许多中央处理单元或CPU相比之下,普通计算机可能只有一台整个模拟需要1600万个CPU小时,这意味着在一台普通计算机上运行它需要近2000年的时间由此产生的宇宙几乎与我们今天看到的真实宇宙无法区分作为示范,该团队将哈勃超深空观测的模拟版本与实际情况进行了比较,这是在哈勃太空望远镜盯着天空中的一个地方近12天时拍摄的该代码还设法复制了不同类型的星系,包括银河系和斑点状椭圆星系等螺旋星系 “这就像模拟整个美国一样,以前只是模拟你的邻居,”马里兰大学帕克分校的Michael Boylan-Kolchin说道,他领导了之前最大的模拟之一,名为Millennium-II但是,有些细节并不完美例如,模拟中的小星系太早出现了星星,因此它们看起来比我们今天观察到的要老 “这是该模型的失败之一,”Vogelsberger说更重要的是,Boylan-Kolchin指出星系形成和黑洞辐射等一些星系长大的过程仍然不是很清楚 - 因此很难判断模拟是否正确然而,像Illustris这样的模型也可以帮助阐明这些过程,他说 “通过尝试制作逼真的星系,看看哪些有效,哪些无效,我们能够在这些过程中得到的越多,这将为我们提供有关这些过程如何在较小尺度上发挥作用的信息”期刊参考:Nature,DOI:10.1038 / nature13316关于这些主题的更多信息: