科學家模擬出最大虛擬宇宙 可協(xié)助研究暗物質

　　英媒稱，瑞士蘇黎世大學的研究人員用一臺大型超級計算機模擬出了我們整個宇宙的構成。他們用2萬億個數(shù)字粒子生成了包含約250億個虛擬星系的龐大目錄。這一目錄將被用于對歐幾里德衛(wèi)星上的實驗進行校準。歐幾里德衛(wèi)星將于2020年發(fā)射，其目的是探究暗物質及暗能量的性質。

　　據(jù)英國物理科學新聞網站6月9日報道，研究人員模擬出有史以來最大的虛擬宇宙

　　在為期3年的時間里，蘇黎世大學的一個天文物理學家團隊開發(fā)并優(yōu)化了一套革命性代碼，能以前所未有的精度對暗物質的動態(tài)以及宇宙中大型結構的構成進行描述。約阿希姆·施塔德爾、道格拉斯·波特和羅曼·泰西耶在他們最近發(fā)表的論文中說，這套被稱為PKDGRAV3的代碼的設計目標是，以最優(yōu)方式使用現(xiàn)代超級計算系統(tǒng)（例如瑞士國家計算中心的“代恩特峰”超級計算機）的可用存儲及處理能力。該代碼僅在這臺世界領先的超級計算機上運行了80個小時，便生成了一個包含2萬億個宏觀粒子（代表著暗物質流體）的虛擬宇宙，研究人員從中提取出一個由250億個虛擬星系組成的目錄。

　　得益于演算精度高（以暗物質流體在自身引力作用下不斷演變?yōu)樘卣鳎芯咳藛T得以模擬被稱為暗物質暈的低濃度物質的結構——我們認為像銀河系這樣的星系就形成于暗物質暈中。這項模擬的難點在于，要建立總數(shù)與我們整個可觀測宇宙中的星系相當、大小僅相當于銀河系1/10的星系的模型。而這正是歐洲歐幾里德衛(wèi)星任務提出的要求，該衛(wèi)星的主要目標是探索宇宙的黑暗面。

　　在歐幾里德衛(wèi)星2020年開始執(zhí)行為期6年的數(shù)據(jù)采集任務前，這一新的虛擬星系目錄可以幫助優(yōu)化該衛(wèi)星實驗的觀測策略，并把各種誤差來源的數(shù)量降至最少。施塔德爾說：“歐幾里德衛(wèi)星將利用X線斷層攝像技術繪制我們宇宙的地圖，對超過100億年的宇宙進化過程進行追溯。”

　　利用歐幾里德衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，研究人員將獲得有關這種神秘暗能量的性質的新信息，但他們也希望能發(fā)現(xiàn)標準模型之外的物理學新知，例如廣義相對論的修正版本或某種新型粒子。

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