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迄今最大最詳細宇宙模擬軟件發布

2021-09-15 09:31:52 | 來源: 科技日報 | 責編: 鄭思雯
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  據美國《每日科學》網站近日報道,來自日本、西班牙、美國、阿根廷、澳大利亞、智利、法國和意大利的科學家組成的國際研究團隊使用世界上最強大的天文超級計算機ATERUI II,歷時一年,開發了迄今規模最大、最詳細的宇宙模擬軟件Uchuu,并免費提供給所有人使用。Uchuu也可以幫助天文學家解釋大型星系調查的結果,有望在天文學領域發揮重要作用。

  Uchuu(日語意思是“外太空”)包含2.1萬億個粒子,跨越96.3億光年的距離,使科學家能在迄今無法想象的大小和細節層面上研究宇宙的演化。

  Uchuu專注于宇宙的大尺度結構:神秘的暗物質暈。暗物質不僅控制著星系的形成,還控制著整個宇宙本身的命運。Uchuu的精度足夠高,能夠讓科學家識別出從星系群到單個星系暗物質暈的所有細節。不過,Uchuu目前還不能解析單顆恒星和行星的細節。

  與其他虛擬宇宙軟件相比,Uchuu脫穎而出的秘訣是其跨越時間長,Uchuu模擬了宇宙從大爆炸到現在整整138億年中物質的演化。

  來自西班牙安達盧西亞天體物理研究所的茱莉亞·艾爾扎博士利用Uchuu研究宇宙的大尺度結構,她解釋稱:“Uchuu就像一臺時間機器,我們可以前進、后退和停留在時間上,我們可以‘放大’單個星系或‘縮小’整個星系團,我們可以看到從宇宙誕生之初到現在,宇宙的每個瞬間和每個地方都發生了什么,它是研究宇宙的基本工具。”

  為方便研究人員和公眾使用,研究團隊使用高性能計算技術將Uchuu模擬中有關暗物質暈的形成和演化信息壓縮成一個100太字節的目錄。該目錄現在以易于使用的格式提供給云上的每個人。未來,研究團隊將發布包括虛擬星系目錄和引力透鏡圖相關的數據。

  研究人員指出,Uchuu將幫助天文學家對未來幾年從日本的斯巴魯望遠鏡和歐洲航天局的歐幾里得太空任務等大型星系調查中獲得的數據加以解釋。

  日本千葉大學的副教授石山友明(音譯)開發了用于生成Uchuu的代碼,他解釋說:“為創建Uchuu,我們使用了40200個處理器,超級計算機總共工作了2000萬個小時,生成了3拍字節數據。”(劉霞)

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