网站图标 精彩的工程

科学家创建了有史以来最大的宇宙模拟 - 它跨越了数十亿光年

星系的诞生是物质与能量之间的复杂舞蹈,它以宇宙规模发生,并持续数十亿年。宇宙学中最具挑战性的未解决问题之一是,我们今天看到的一系列有组织和动态的星系是如何从大爆炸的混乱中演变而来的。

一支跨国学的科学家团队构建了最详细的宇宙大型模型,以寻求答案,以称为TNG50。它们的虚拟宇宙跨越了2.3亿光年,包括成千上万的发展星系,这些星系具有以前仅在单高胶质模型中观察到的细节水平,宽2.3亿光年,报告了生活学。

在138亿年的跨度中,该模拟跟踪了代表暗物质,气体,恒星和超级质量黑洞的200亿多个颗粒。

图像来源:Illustristng

由于无与伦比的分辨率和规模,研究人员能够获得对我们自己宇宙过去的重要见解,这表明了许多奇怪形状的星系的存在以及恒星爆炸和黑洞如何激发这种银河系的进化。他们的发现将于2019年12月在《皇家天文学会的月刊通知》中发表在两份出版物中。

该模拟花了一年多的时间,并在德国斯图加特的Hazel Hen Supercuter上使用了16,000个加工核心。同样的计算将需要15,000年的单个处理器系统。

研究人员认为,他们对历史上最密集的天体物理模拟之一的投资获得了回报。这种新兴现象对于理解为什么我们的宇宙在大爆炸后的138亿年外观至关重要。TNG50允许科学家亲眼目睹星系如何从创建宇宙后不久的动荡气云中形成。他们发现,构成我们宇宙社区的磁盘形星系自发地出现在模拟中,并形成了内部结构,例如螺旋臂,凸起和从其中央超级质量黑洞辐射的螺旋臂,凸起。他们发现,当他们将计算机生成的宇宙与现实生活观测比较时,他们的星系人口在质上与现实一致。

尽管有这些第一个发现,但团队在分析他们的模型方面还有很长的路要走。他们还打算使所有模拟数据免费获得,以供全世界的天文学家学习。