1分视频展现宇宙140亿年演化

这段模拟视频由名为“Arepo”的软件生成,采用移动网格技术呈现本地宇宙内不同星系的图像,细节非常丰富。与此前的模拟软件不同的是,Arepo通过虚拟的可弯曲网格再现大爆炸后的宇宙演化。这种网格可以移动,以对应构成宇宙的气体、恒星、暗物质和暗能量的移动。

制作者表示Arepo就像是宇宙网络的一个虚拟模型,能够弯曲以支撑构成宇宙的物质和天体。以往的模拟视频采用数量更多的固定立方网格。Arepo研发者、海德堡理论研究所天体物理学家沃克尔‧斯普林格尔表示:“我们利用了此前模拟软件的优势同时消除劣势。”

斯普林格尔是研究星系形成的专家,曾帮助创建“千禧模拟”,追踪100亿个粒子的演化。这一次,他利用哈佛的“奥德赛”超级计算机运行Arepo。“奥德赛”共有1,024个处理器,允许科学家将140亿年的宇宙演化压缩到短短几个月。

研究小组表示视频中的螺旋星系——例如银河系和仙女座星系——与实际景象更接近,而在此前的模拟视频中,这些星系呈现为模□的点。研究人员在一篇描述这项技术的文章中指出:“与此前的模拟软件Gadget相比,Arepo模拟出的星系恒星形成速度更快,星系内的气体盘范围更大,形态上更薄更平滑。”

研究人员表示他们尚未完成模拟工作,希望对面积更大的宇宙区域进行模拟。如果做到这一点,他们进行的宇宙模拟将是有史以来最逼真同时规模最大的一次。天体物理学家黛博拉‧希杰基将高分辨率模拟领域取得的这项成就与24.5米口径的巨型麦哲伦望远镜相提并论。

责任编辑:岳青

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