科學(xué)家模擬出最大虛擬宇宙 可協(xié)助研究暗物質(zhì)

　　英媒稱，瑞士蘇黎世大學(xué)的研究人員用一臺(tái)大型超級計(jì)算機(jī)模擬出了我們整個(gè)宇宙的構(gòu)成。他們用2萬億個(gè)數(shù)字粒子生成了包含約250億個(gè)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行校準(zhǔn)。歐幾里德衛(wèi)星將于2020年發(fā)射，其目的是探究暗物質(zhì)及暗能量的性質(zhì)。

　　據(jù)英國物理科學(xué)新聞網(wǎng)站6月9日報(bào)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(shí)間里，蘇黎世大學(xué)的一個(gè)天文物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)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(zhì)的動(dòng)態(tài)以及宇宙中大型結(jié)構(gòu)的構(gòu)成進(jìn)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(shè)計(jì)目標(biāo)是，以最優(yōu)方式使用現(xiàn)代超級計(jì)算系統(tǒng)（例如瑞士國家計(jì)算中心的“代恩特峰”超級計(jì)算機(jī)）的可用存儲(chǔ)及處理能力。該代碼僅在這臺(tái)世界領(lǐng)先的超級計(jì)算機(jī)上運(yùn)行了80個(gè)小時(shí)，便生成了一個(gè)包含2萬億個(gè)宏觀粒子（代表著暗物質(zhì)流體）的虛擬宇宙，研究人員從中提取出一個(gè)由250億個(gè)虛擬星系組成的目錄。

　　得益于演算精度高（以暗物質(zhì)流體在自身引力作用下不斷演變?yōu)樘卣鳎?，研究人員得以模擬被稱為暗物質(zhì)暈的低濃度物質(zhì)的結(jié)構(gòu)——我們認(rèn)為像銀河系這樣的星系就形成于暗物質(zhì)暈中。這項(xiàng)模擬的難點(diǎn)在于，要建立總數(shù)與我們整個(gè)可觀測宇宙中的星系相當(dāng)、大小僅相當(dāng)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(wù)提出的要求，該衛(wèi)星的主要目標(biāo)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(wù)前，這一新的虛擬星系目錄可以幫助優(yōu)化該衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)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(shù)繪制我們宇宙的地圖，對超過100億年的宇宙進(jìn)化過程進(jìn)行追溯?！?/p>

　　利用歐幾里德衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，研究人員將獲得有關(guān)這種神秘暗能量的性質(zhì)的新信息，但他們也希望能發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模型之外的物理學(xué)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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