科学家开发出最详细计算机模型 揭示130亿年宇宙奥秘

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2018-02-02 11:03   凤凰科技     

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IllustrisTNG模拟的宇宙的一小每项

据《每日邮报》北京时间2月2日报道,计算机科学家发布了有史以来细节最富于的宇宙模型。被称作“Illustris: The Next Generation”或简称为“IllustrisTNG”的有一种计算机模型,对宇宙中各元素细节的模拟达到了前所未有的水平。

科学家表示,有一种先进的计算机模型提供的细节和规模,使得一群人歌词 歌词 能观察过去1200亿年来宇宙的形成、演化、膨胀以及新恒星的诞生。

一群人歌词 歌词 有之前 利用它进一步揭开宇宙的奥秘,这种黑洞是何如影响暗物质分布的、重元素的生成和分布以及磁场的起源。

Flatiron研究会计算天体物理中心夏伊·杰内尔(Shy Genel)博士表示,“当使用望远镜观察星系时,一群人歌词 歌词 不都都都上能观察一定数量的星系。”

科学家认为冲击波在宇宙形成过程中发挥了作用

杰内尔补充说,“利用有一种模型,一群人歌词 歌词 不都都都上能追踪所有星系的所有属性。一群人歌词 歌词 不不都都都上能了解的不只是我星系现在的状态,还包括它完整性的形成历史。”

为了创建有一种模型,科学家们使用了宇宙最早期的证据,哪些证据是从宇宙大爆炸时留下的宇宙微波背景中收集而来的。

计算宇宙学家利用哪些数据,建立了当时——宇宙刚形成数十万年——宇宙的模型。

一群人歌词 歌词 在有一种虚拟宇宙中加带了重子物质(它们形成恒星和行星)、暗物质(它使星系底部形态膨胀)和暗能量(宇宙加速膨胀手中的神秘力量)。

哪些元素与模拟超新星爆炸和黑洞的方程一起被加带到宇宙模型中。

海德堡理论研究所的沃克尔·斯普林吉(Volker Springel)是开发有一种宇宙模型的国际团队成员。斯普林吉说, “有点痛 有趣的是,一群人歌词 歌词 不都都都上能准确预测超大质量黑洞对物质分布的影响。这对于可靠地解释宇宙学测量结果至关重要。”

麻省理工学院物理学助教马克·沃格斯伯格(Mark Vogelsberger)经常 致力于开发、测试和分析IllustrisTNG。

沃格斯伯格利用IllustrisTNG模型表明,高温稀薄二氧化碳气体气体的湍动不都都都上能驱动小型磁力发电机——不不都都都上能以指数级数放大星系核心中的磁场,模型准确地预测了哪些磁场的波特率。

模拟显示的星际磁场波特率

沃格斯伯格表示,“IllustrisTNG的高分辨率与其精密的星系形成模型相结合,使一群人歌词 歌词 不不都都都上能比以往的宇宙学模拟更完整性地探索哪些磁场什么的什么的问题。”

计算机模型中的宇宙直径不都都都上能十亿光年,而可观测宇宙的直径约为970亿光年。

由该团队4年前创建的模型中的宇宙大小为3.5亿光年。

科学家们有之前 不不都都都上能在有一种宇宙模型中追踪数以百万计星系的形成,这是在探索宇宙底部形态何如发展方面最大规模的模型。

该模型预测了4个 由二氧化碳气体气体和暗物质组成的网,它们相互作用,形成与真实星系底部形态和大小这种的星系。

马克斯·普朗克天体物理研究所的迪伦·尼尔森(Dylan Nelson)博士,揭示了有恒星正在形成的星系,在新形成恒星的蓝光下何如发光,有之前 经常 中断恒星的形成过程。这使得星系变成了4个 以旧恒星为主的星系。

尼尔森解释说,“在大型椭圆星系中,不不都都都上能中断恒星形成过程的唯一天体是它们中心的超大质量黑洞。”

哪些重力陷阱的流出波特率不都都都上能达到光速的至多10%,对比相对较小的黑洞有一种大数十亿倍的巨型恒星系统产生了影响。

另外,模拟不不都都都上能预测宇宙网随时间推移的变化,有点痛 是与暗物质有关的变化。据称暗物质占到宇宙的26.8%。

相比之下,普通物质仅占可观测宇宙的4.9%,剩下的68.3%的可观测宇宙被认为是暗能量。

马克斯·普朗克天文学研究所的研究员安娜丽莎·皮尔皮奇(Annalisa Pillepich)说:“现在,观察者不都都都上能系统地验证一群人歌词 歌词 的预测。对于分层次的星系形成理论来说,这是非常重要的验证。”(编译/霜叶)