最詳細的宇宙模擬出爐!這就是超級計算機中的宇宙
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02-03
面對神秘的宇宙,想要有更深入的了解,僅憑觀測是不夠的。利用超級計算機,基於目前最可靠的理論和最精確的演算法構建宇宙模型也是研究宇宙的重要手段之一。
揭示計劃(Illustris Project)就是這麼一項國際合作項目,旨在用超級計算機對宇宙作出最全面的模擬,以揭開宇宙起源與演化及大尺度結構的奧秘。
在揭示計劃完成後,科學家並未止步,開啟了揭示計劃2.0——新一代揭示計劃(IllustrisTNG),對尺度近10億光年的宇宙立方區域中數以百萬計星系的形成與演化進行模擬。
現在,研究人員利用超過24000個處理器,在歷時兩個多月後終於完成這一壯舉,這些將有利於改進目前的標準宇宙學模型。
以下是部分成果展示:
這是對宇宙大尺度結構的模擬,該區域橫跨12億光年,用亮度標示物質密度,顏色標示氣體溫度。
在下圖中,背景模擬的是宇宙大尺度結構中的暗物質,它們似乎形成一幅骨架,星系和星系團分布其上。圖像右側給出了局部區域恆星質量的分布情況;左側展現的則是星系間的相互作用。
這是對坍縮的暗物質結構(橙白色)周圍宇宙氣體(藍色)中衝擊波強度的形象化模擬。
據介紹,科學家已經利用IllustrisTNG的模擬在《皇家天文學會月刊》上發表了三篇相關論文,分別探討了宇宙中超大質量黑洞如何影響暗物質的分布、重元素的形成以及磁場的起源。
值得一提的是,這項全新的模擬產生了超過500TB的數據,科學家接下來有的忙了,至少將花費數年的時間進行分析。


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