科学家模拟出最大虚拟宇宙研究暗物质和暗能量至今都没有得出的结论是什么?

cht 2023-06-29 10次阅读

瑞士苏黎世大学的天体物理学家在一台大型超级电脑上,模拟了整个宇宙的形成。这是迄今为止人类模拟出的最大的虚拟宇宙,获取的研究数据将用于调整 2020 年发射的欧几里得Euclid卫星,研究暗物质和暗能量。

于过去三年,研究人员研发并优化了模拟宇宙的程式,充分利用超级电脑的可用记忆体和处理能力,高度准确地描述了宇宙中暗物质动态和大尺度结构的形成。在瑞士国家计算中心Swiss National Computing Center,CSCS的超级电脑上运行了 80 小时后,程式产生了 2 万亿10e12个代表暗物质流的宏观粒子,从中产生了一份巨大的星系目录,包含 250 亿个虚拟星系。

研究暗宇宙的组成

经过精确计算,研究人员模拟了暗物质流在其自身引力下的演变,继而模拟了低密度物质,即暗物质晕dark matter halos的形成。科学家认为,银河系正是从暗物质晕中形成的。按照欧洲欧几里得任务的要求,这项研究要在整个可观测宇宙的范围內,模拟体积仅为银河系十分之一的星系。

测量光路扭曲

科学家相信,宇宙之中约 95% 的组成都是黑暗的dark,这包括 23% 的暗物质和 72% 的暗能量。暗能量的本质是现代科学的一大未解之谜。暗物质和暗能量不可直接观测,只能通过间接手段研究。正如光线通过一块不均匀的玻璃板会发生扭曲一样,遥远星系的光途经暗物质时,也会发生偏向deflection。欧几里得卫星可以捕捉到这些微小的扭曲,帮助科学家们研究暗物质和暗能量。

优化卫星的观测方法

欧几里得卫星将于 2020 年发射,执行为期 6 年的数据收集任务。它将对宇宙进行层析成像,追溯 100 亿年以前的宇宙进化。虚拟宇宙所产生的星系目录,将帮助改善卫星的观察策略,减少各种误差。通过分析欧几里得卫星收集的数据,科学家们将对暗能量的本质有进一步了解,更有希望发现物理学新突破,如广义相对论的改进,或新粒子的发现。


标签: 科学家  拟出  最大  虚拟  宇宙  研究  物质  能量 


发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。