有史以來最大規(guī)模的宇宙模擬最終可以揭示我們是如何走到這一步的

我們是怎么走到這一步的？不只是我們人類，在一個淡藍色的圓點上亂跑，繞著一顆恒星飛馳，繞著一個超大質量飛馳黑洞，在本地集群中飛馳。但是這個點是怎么來到這里的，還有恒星、黑洞和星團呢？

難以理解的巨大是如何做到的萬事從數十億年前難以想象的虛無到現(xiàn)在，這一切？

就是這樣，真的，問題的問題。而且，在迄今為止最大的同類項目中，天文學家正試圖通過對整個宇宙進行計算機模擬來尋找答案。

它們被稱為火烈鳥模擬（全水力大規(guī)模結構模擬，全天空測繪，用于解釋下一代觀測），在英國 DiRAC 工廠的超級計算機.

這些模擬非常激烈。它們旨在計算宇宙中所有已知組成部分的演化。

這意味著正常物質：恒星;星系;所有我們可以觸摸的東西（它可能會殺死我們，但我們可以）;暗物質– 神秘的質量產生奇怪的額外重力;和暗能量–這神秘的力量加速宇宙的膨脹。

這些模擬中最大的有3000億個粒子，其質量與小星系相同，在邊緣為100億光年的立方體積空間中。

“為了使這種模擬成為可能，我們開發(fā)了一種新代碼 SWIFT，它可以有效地將計算工作分配給 30,000 個 CPU。天文學家Matthieu Schaller解釋道萊頓大學。

初步結果已發(fā)表在三篇論文中：第一篇描述方法，第二個演示模擬，第三個有結果描述大型結構在冷暗物質中的宇宙。

特別是，第三篇論文試圖解決一種叫做sigma 8的問題，或者S₈張力.這是基于對宇宙的測量，稱為宇宙微波背景– 微弱的微波輻射，從紀元開始充滿宇宙，就在大爆炸.對這束光的分析表明，宇宙現(xiàn)在應該有聚集在一起更多比它有。

由于這種緊張局勢對冷暗物質模型在宇宙中，研究人員希望火烈鳥能提供一些答案。

到目前為止，他們還沒有設法解決這種緊張關系——這對宇宙學來說將是一個巨大的消息——但他們在進行模擬方面有一些：正常物質和中微子對于準確預測是必要的。

“雖然暗物質主宰著引力，但普通物質的貢獻已經不容忽視，”研究負責人和天文學家Joop Schaye說萊頓大學，“因為這種貢獻可能類似于模型和觀測之間的偏差。

包含正常物質的模擬更難運行。暗物質只知道與宇宙的引力相互作用;正常物質還與壓力相互作用，例如輻射壓力和銀河風，這些都是不可預測的，難以建模。它需要更多的計算能力才能使其工作，因此我們將不得不等待更長的時間才能獲得 S 上的答案₈來自火烈鳥的張力。

然而，研究人員進行了一系列模擬，跟蹤暗物質、正常物質和中微子的宇宙結構的形成，改變這三者的參數，看看這如何影響最終結果。

“銀河系風的影響是使用機器學習，通過將許多相對較小的體積的不同模擬的預測與觀測到的星系質量和星系團中氣體的分布進行比較，“萊頓大學的天文學家Roi Kugel解釋說。

該團隊尚未向公眾提供其FLAMINGO數據，因為它的大小為幾PB。我們鼓勵任何有興趣的人提出禮貌的詢問與通訊作者.

該研究已發(fā)表在英國皇家天文學會月刊.這三篇論文可以找到這里,這里和這里.

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