迄今为止宇宙最详细的模型已经建立

2019-11-22 16:17 来源:和讯科技

北京科学日报,11月21日(记者刘霞)——一个国际研究小组最近创造了迄今为止最详细的大规模宇宙模型TNG50。这个虚拟宇宙的“年龄”约为138亿岁,2.3亿光年宽,包括20日数万个进化站的报告。该模型具有前所未有的分辨率和规模,使研究人员能够了解关于宇宙过去的重要信息,揭示宇宙中各种壮观的星系是如何演变成今天的样子的,以及恒星爆炸和黑洞是如何触发这些星系演变的。

德国慕尼黑马克斯·普朗克天体物理研究所的研究合作者和博士后迪伦·尼尔森(Dylan Nielsen)说:“我们在模型中看到了没有明确编入模拟代码的现象。这些现象以自然的方式发生,来自模型宇宙基本物理成分的复杂相互作用。”

这些现象对于理解宇宙在大爆炸后138亿年是如何变成今天的样子至关重要。研究人员可以在模型中直接观察宇宙诞生后不久从湍流气体云中出现的星系。他们发现银河系周围常见的盘状星系在模拟中自然出现,并产生内部结构,包括旋臂、凸起和从中心超大质量黑洞延伸出来的条纹。当他们将模拟宇宙与现实生活中的观察结果进行比较时,他们发现星系团的数量与实际情况一致。

研究小组说他们还远远没有完成对模型的分析。他们计划公开发布所有数据,供世界各地的天文学家研究虚拟宇宙。

研究合作者、佛罗里达大学物理学副教授保罗·托雷(Paul Torre)说:“这些模拟是巨大的数据集,通过分析和理解星系的形成和演化,我们可以获得很多信息。”

该模拟由德国黑泽尔亨超级计算机的16,000个处理器生成,连续运行一年多,是历史上计算量最大的天体模拟之一。

TNG50是IllustrisTNG项目创建的最新模拟,旨在通过构建大规模宇宙模型,在不牺牲单个星系精细度的情况下,绘制出宇宙自大爆炸以来是如何演化的完整画面。