耗時80個小時,模擬250億個星系,超級計算機繪製宇宙地圖

上世紀20年代,即使愛因斯坦也認為宇宙是靜止的。為了解釋物質密度不為零的靜態宇宙的存在,他在場方程中引入了宇宙常數。現在,眾所周知,宇宙處於不斷擴張之中,星系之間彼此遠離的速度加快,不過原因依然不為人知。為解開謎團,歐洲航天局計劃將在2020年發射“歐幾里得”(Euclid)衛星,觀測星系光的扭曲來研究宇宙膨脹的原動力——暗物質和暗能量。

耗時80個小時,模擬250億個星系,超級計算機繪製宇宙地圖

超級計算機繪製的宇宙地圖(圖源:)

“歐幾里得”將耗費6年時間觀測宇宙。不過,在深入觀察時空之前,科學家首先需要清楚該如何處理望遠鏡產生的海量數據。為此他們在瑞士建造了一臺可以模擬宇宙的超級計算機。這臺名為“Piz Daint”的計算機耗時僅80小時,模擬產生20億個暗物質粒子和250億個星系。

耗時80個小時,模擬250億個星系,超級計算機繪製宇宙地圖

纖維狀大尺度宇宙構造(圖源:Wikipedia)

95%的宇宙是黑暗的。整個宇宙包含了23%的暗物質和72%的暗能量。蘇黎世大學教授Romain Teyssier認為:“暗能量的屬性是現代科學中主要的未解之謎。”“歐幾里得”將捕捉數十億個星系的光,受暗物質的影響,這些光會產生非常微弱的偏移。

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歐幾里得太空望遠鏡虛擬圖(圖源:Wikipedia)

未來的星系模型目錄將在超過1000個參與“歐幾里得”計劃的科學家之間共享,他們可以以最優的方式收集、處理數據。科學家們將通過分工不斷優化模型,繪製出更加完美的宇宙地圖。


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