科学家使用计算机模拟揭露至今最精确宇宙虚拟形象

芬兰赫尔辛基大学领导国际研究团队的科学家使用电脑模拟制作至今最大、最精确的立体宇宙模拟图，展示自大爆炸以来宇宙的整个演化过程，它帮助天文学家像探索地球一样探索宇宙。 研究团队表示，该模拟与标准宇宙学模型非常吻合，从而增加冷暗物质存在的证据。

这项模拟是至今为止规模最大、最全面的受限空间模拟，覆盖距离地球六亿光年的范围，包含超过一千三百亿个粒子，产生1 PB（1，000 TB）的数据（相当于五千亿页的标准印刷文本）。 其在英国对衡大学（Durham University）计算宇宙学研究所的利用先进计算的分布式研究宇宙学机器上运行，需要数千台电脑在几周内协同工作，并产生大量数据。

研究人员使用先进的生成算法，模拟再现特定的宇宙团块，从而能使模拟包含天文学家几十年来观察到的银河系附近的结构。 这意味着局部宇宙中为人熟悉的结构，如室女座、彗星和英仙座星系团，甚至是本地空洞，都会在模拟中重现。 模拟的中心是一对星系，银河系和其附近的大质量邻居仙女座星系的虚拟对应物。

研究发现，局部宇宙团块可能不太寻常，因为模拟预测的星系数量低于宇宙平均区域中发现的星系数量，这是由于局部大尺度的暗物质密度不足。

研究人员表示，这些模拟揭示了在宇宙存在的137亿年中，物理定律作用于暗物质和宇宙气体的结果。 重现这些熟悉的结构，为标准的冷暗物质模型提供支持。 模拟还显示，标准的冷暗物质模型可产生我们在附近看到的所有星系。

【图：对衡大学;文：节录自科学网页;新闻资讯由林景明提供】研究全文刊登在2022年2月8日出版的英国《皇家天文学会月报》;标题是：SIBELIUS-DARK： a galaxy catalogue of the Local Volume from a constrained realisation simulation

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