记者
佘晓晨1
想看宇宙是如何走到今天的?科学家研究出了最新的银河系模拟,让我们可以在科幻片之外欣赏宇宙的奥秘了。
为了研究银河系在时间长河中的变化过程,来自德国和美国的科学家们合作进行研究,创造出了目前为止最为复杂的银河系模拟——TNG50。他们还用模拟的数据创建出了星系变化的视频,展示了宇宙从大爆炸开始到现在的变化过程。
这一模拟的特别之处在于,以前的模拟通常能显示较大规模的模拟或者突出细节,但TNG50兼顾了这两点。它不仅展示了自大爆炸以来整个宇宙的形成方式,还能帮助科学家继续研究这一过程,看到非常细节性的、单个的星系形式。
研究者们于11月初在《皇家天文学会月刊》上发表了两篇关于模拟的论文。根据皇家天文学会的说法,完整的模拟过程就像是一个“盒子里的宇宙”,将模拟的规模与通常只能在单个星系研究中看到的细节结合到了一起。
为了处理该项目所需的大量数据,研究人员需要使用位于德国斯图加特的HazelHen超级计算机。据介绍,他们使用了超过16,个全天候工作的内核,花了一年多的时间才能完成模拟。
TNG50模拟的一个旋涡星系光学图像图片来源:公开论文模拟星系运动的关键部分是暗物质建模(尽管我们确定暗物质的存在,却从未真正直接观察到过)。整个模拟中包含代表暗物质的粒子,以及代表恒星,宇宙气体,磁场和超大黑洞的粒子,总共有超过亿个。
一直以来,星系模拟都是科学领域最吸引研究者的课题之一。年,科学家首次用计算机模拟出了银河星系。美国加利福尼亚大学和瑞士苏黎世理论物理研究院科学家首次通过计算机模型,模拟了6多万个暗物质和气体粒子间的相互作用。超级计算机经过9个月的漫长运算,生成了模拟银河系相同形状的旋臂星系结构。
该模型是当时该领域中分辨率最高的模型,模拟星系名为“厄里斯”(Eris)。它的外部轮廓、核球与星盘比例等关键特征,都是科学家通过对银河类星系观测而得。
Eris模拟,图片来源:phys.org银河系的神秘吸引众多研究者的好奇,但关于银河系变化的模拟,并不仅仅是为了看到宇宙的样貌,往往,数据和印证是科学家们