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上海科学家绘出虚拟宇宙解释星系起源和物理演化过程

Admin - admin 于2019年06月22日发表  



  从望远镜中,我们已经见过璀璨的星空;利用超级计算机,上海科学家则为浩瀚宇宙绘出一幅大尺度“虚拟像”,以此探寻更多未知的奥秘。目前这张全球精度最高的“图片”样本已引起国际天文界瞩目。
  
  所谓宇宙“虚拟像”,是指科学家在计算机内“塑造”出各种天体系统运动与演化的模型,再把理论预言与观测事实相互印证。中科院上海天文台研究员景益鹏博士解释说:人类对宇宙的观测正变得越来越精细,目前已发现距地球百亿光年的星系。但是,还有许多“看不见”的问号有待解决。比如,怎样探寻“隐身”的暗物质?如何解释星系的起源和物理演化过程?这些都可以通过“虚拟像”来寻找答案。
  
  画一幅巨作,需要一支“好笔”。据介绍,课题组建立了宇宙学N体模拟和单个宇宙天体的模拟程序,并用这两支“画笔”画出了粒子数为512的模拟样本,其精度堪称“世界第一”。
  
  相比真实的星空,“虚拟版”宇宙同样波澜壮阔:在“画”中,星系不断形成、黑洞吞噬着周围的一切。通过它,科学家还“看到”了暗物质、暗能量,更能预言它们的性质、形成和演化过程。只不过,由于这张“图片”如此巨大,普通电脑根本放不下,一切计算和储存都必须“放”在张江的超级计算机完成。
  
  据此研究,上海天文台还在国际上首次提出了暗晕成团的精确公式,揭示了暗晕的构成规律,论文发表于权威的美国《天体物理学报》和英国《天文学报》上。这一切,都意味着揭开宇宙起源的奥秘离我们又近了一步。
  
  “中国研究人员在数值模拟和天文理论方面,已具备参与国际竞争的能力。”欧盟天文委员会主席西蒙・怀特这样评价。


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