早期宇宙模拟视频发布:从黑暗时代到第一道曙光_关于科幻大片,评论最新消息 而是对早期宇宙的模拟

早期宇宙模拟影像亮相:从黑暗时代到第一道曙光
(神秘的地球uux.cn报导)据技术日报(采编 张梦然):它看起来像萤火虫在黑暗中闪烁,慢慢地,越来越多,大块大块地点亮显示屏——这不是有关昆虫的影像,而是对早期宇宙的模拟。大爆炸之后的关于科幻大片,评论一段时间,宇宙从一个完全黑暗的地方转变为一个光彩照人的生态。这段令人惊叹的影像是《皇家天文学会月刊》接收的3篇论文中刻画的一系列宇宙模拟成果的一若干。
该模拟影像由美国哈佛和史密森尼天体物理学中心、麻省理工学院和德国马克斯·普朗克天体物理探究所共同兴办。这一成果代表了在模拟第一个星系形成和再电离过程方面获得的巨大提升,这一过程中,空间中的中性氢原子转化为带正电,使光在全部宇宙中研究。
被称为再电离时代的模拟时期发生在大约130亿年前,难以模拟重建的缘由是,它关乎极其繁琐、混乱的相互作用,含有重力、本周最适合读的一句话:伤感文字气体和辐射或光之间的相互作用。大多数天文学家做评测的唯一方法是在计算机上。探究人员运用基础的物理方程和控制理论模型来模拟早期宇宙中发生的事情。
探究团队此次模拟任务以伊特鲁里亚黎明女神Thesan命名,确认了早期宇宙中的相互作用,其信息是迄今最详尽的,涵盖体积也最大,为早期星系的特性以及来自这些星系的光如何作用气体提供了前所未有的详情信息。
该团队将真实的快速DC电影榜单星系形成模型与跟踪光与气体相互作用的新算力以及宇宙尘埃模型相结合,开展了对早期宇宙的模拟。借助Thesan,他们可模拟跨越3亿光年的宇宙的一若干。管理该模拟程序,能及时跟踪和可视化该空间内数十万个星系的首次呈现和演化,从大爆炸后约40万年着手,直至最初的十亿年。
这些模拟是使用全球上最大的超级计算机之一的SuperMUC-NG耗时3000万CPU小时兴办的。在普通计算机上达成一样的快速独立游戏体验模拟需要3500多年。
探究团队阐释说,兴办这些模拟是为詹姆斯·韦布太空望远镜的观测做筹备,而真实的望远镜观测资料不久将与Thesan模拟开展较为。
有关报导:迄今最大最详尽早期宇宙模型问世
(神秘的地球uux.cn报导)据中国科学报(徐锐):138亿年前的一场“大爆炸”,让壮丽的宇宙就此诞生。如今,美国麻省理工学院、哈佛大学,以及德国马克斯·普朗克太空物理学探究所的科学家开发出一种新的模拟方法——Thesan(伊特鲁里亚神话中的黎明女神),以模拟“宇宙黎明”尤其是重建宇宙再电离过程,由于这一过程关乎极其繁琐的相互作用,含有重力、气体和辐射之间的相互作用。有关探究近期发表于英国《皇家天文学会月刊》。
在“大爆炸”后的数亿年内,当物质在引力下聚集形成第一批恒星和星系时,宇宙“觉醒”了。第一批恒星发出的光把周围的气体变成了热的电离等离子体,这种被称为宇宙再电离的核心转变,使宇宙拥有了人们今日所目睹的繁琐结构。
Thesan将星系形成的真实模型与跟踪光与气体相互作用的新算力、宇宙尘埃模型相结合,以比之前任何模拟都大的容量揭示了这些相互作用。
有了Thesan,探究人员可以模拟一个跨越3亿光年的立方体宇宙。他们在时间轴上向前管理模拟,以追踪数十万个星系的首次呈现和演化。
该团队经由精确测量“大爆炸”的遗留光线,设定了“大爆炸”后约40万年的初始条件。然后,他们运用全球上最大的超级计算机——SuperMUC-NG,形成了宇宙再电离的详尽视图。
迄今为止,这些模拟与天文学家对早期宇宙的少数观测一致,并且已然着手揭示某些奥秘,比如光在早期宇宙中可以研究多远,以及哪些星系负责再电离。
对这些模拟的初步确认表明,在宇宙再电离快要落幕时,光能研究的距离比科学家先前假设的要远得多。
另外,探究人员还察觉了导致再电离的星系类型的线索。他们察觉,星系的品质似乎会作用再电离过程。而韦布空间望远镜和其他天文台开展的更多观测将有助于确定这些首要星系。
“Thesan是通向早期宇宙的桥梁。”麻省理工学院卡夫利天体物理和空间探究所的Aaron Smith说,“它旨在为快要启动的观测设施提供理想的模拟,这些设施将从根本上改变我们对宇宙的理解。”
有关论文信息:https://doi.org/10.1093/mnras/stac713
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