天文学家进行有史以来最大的宇宙计算机模拟_医保改革榜单最新消息 而颜色编码了中微子的分布

背景图像经由最大的FLAMINGO模拟显示了当今物质在切片中的分布,该模拟的一侧为2.8 Gpc(91亿光年)的立方体积。背景图像的亮度给出了暗物质的当前分布,而颜色编码了中微子的分布。插图显示了以最大品质星系团为中心的连续三次放大;按顺序,这些显示了气体温度、医保改革榜单暗物质密度和虚拟X射线观测(来自Schaye等人2023)。来源:uux.cn/Josh Borrow,FLAMINGO团队和Virgo财团。许可CC-BY-4.0
(神秘的地球uux.cn)据皇家天文学会:一个由天文学家组成的海外团队开展了据信是有史以来最大的宇宙计算机模拟,不只跟踪暗物质,还跟踪普通物质(如行星、恒星和星系),让我们得以一窥我们的宇宙或许是如何演变的。
FLAMINGO模拟依据物理定律计算宇宙所有组成若干的演化——普通物质、暗物质和暗能量。随着模拟的开展,虚拟星系和星系团呈现了。三篇论文已然发表在《皇家天文学会月报》上:一篇刻画方法,深度网大电影速递另一篇展示模拟,第三篇测试模拟如何再现宇宙的大尺度结构。
欧洲航天局(ESA)和美国宇航局(NASA)的JWST最近发射的欧几里德太空望远镜等设施收集了众多有关星系、类星体和恒星的资料。FLAMINGO之类的模拟经由将我们宇宙理论的预测与观察到的资料联系起来,在资料的科学阐释中发挥了核心作用。
依据该理论,我们全部宇宙的属性是由几个称为“宇宙参数”的数字设定的(在该理论的最简易版次中有六个)。这些参数的本周奥斯卡速递值可以用各类方法相当精确地测量。
其中一种方法依赖于宇宙微波背景(CMB)的特性,这是早期宇宙遗留下来的一种微弱的背景辉光。但是,这些值与其他技术测量的值不匹配,这些技术依赖于星系引力弯曲光的方式(透镜化)。这些“紧张”或许预示着宇宙学规范模型——冷暗物质模型——的终结。
计算机模拟也许能够揭示这些紧张的缘由,由于它们可以告知科学家测量中或许的偏差(操控系统误差)。假如这些都不足以阐释这种紧张,一文读懂鹿晗攻略那么这个理论就真的有麻烦了。
到当下为止,用于与观测结局开展较为的计算机模拟只追踪冷暗物质。“尽管暗物质主导了引力,但普通物质的贡献不能再被忽略,”探究负责人Joop Schaye(莱顿大学)说,“由于这种贡献或许相似于模型和观测之间的偏差。”
第一批结局表明,中微子和普通物质针对做出精确的预测都是必不可少的,但并没有消除各异宇宙学观测之间的紧张关系。
追踪普通重子物质(也称为重子物质)的模拟更具考验性,需要更多的计算能力。这是由于普通物质——仅占宇宙中所有物质的16%——不只感受到重力,还感受到气体压力,这或许导致物质被活跃的黑洞和超新星吹出星系,进入星系间空间。
这些星系际风的强度取决于星际介质中的爆炸,很难预测。除此之外,中微子的贡献也很重大,这种亚原子粒子相当小,但品质未知,但迄今为止它们的运动还没有被模拟出来。
天文学家已然达成了一系列计算机模拟,追踪暗物质、普通物质和中微子的结构形成。莱顿大学的博士生Roi Kugel阐释说:“经由将众多各异的相对较小体积的模拟预测与观察到的星系品质和星系团中的气体分布开展较为,使用机器进修校准了银河风的作用。”
探究人员用一台超级计算机在各异的宇宙体积和各异的分辨率下模拟了最能刻画校准观测的模型。另外,他们改变了模型的参数,含有银河风的强度,中微子的品质,以及在略小但仍很大的体积模拟中的宇宙学参数。
最大的模拟在一个边长为100亿光年的立方体体积中使用了3000亿个分辨率元素(具有小星系品质的粒子)。这被觉得是有史以来用普通物质达成的最大的宇宙计算机模拟。莱顿大学的Matthieu Schaller说:“以便使这种模拟变成或许,我们开发了一种新代码SWIFT,它可以有效地将计算岗位分配到3万个CPU上。”
FLAMINGO模拟开启了一个新的有关宇宙的虚拟窗口,这将有助于充分运用宇宙学观测。另外,众多(虚拟)资料为新的理论察觉和评测新的资料确认技术(含有机器进修)创造了机遇。
使用机器进修,天文学家可以预测随机的虚拟宇宙。经由将这些与大尺度结构观测开展较为,他们可以测量宇宙学参数的值。另外,他们可以经由与约束银河风效应的观测结局开展较为来测量相应的不确定性。
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