一個(gè)國際科研團隊最近創(chuàng )建了迄今最詳細的大尺度宇宙模型 TNG50。這一虛擬宇宙“芳齡”約 138 億歲、寬約 2.3 億光年，包含數萬(wàn)個(gè)正處于演化中的星系，星系的細節程度與單星系模型中的相當。該模型跟蹤了 200 多億個(gè)代表暗物質(zhì)、氣體、恒星和超大質(zhì)量黑洞的粒子。

　　據美國趣味科學(xué)網(wǎng)站 20 日報道，這一模型擁有前所未有的分辨率和規模，使研究人員能了解有關(guān)宇宙過(guò)去的重要信息，揭示宇宙間各種曼妙多姿的星系如何演化為如今這般“模樣”，以及恒星爆炸和黑洞如何觸發(fā)了星系的這些演化。

　　研究合作者、德國慕尼黑馬克斯·普朗克天體物理學(xué)研究所博士后迪倫·尼爾森說(shuō)：“我們在模型中看到了未明確編程到模擬代碼中的現象，這些現象以自然方式出現，來(lái)自模型宇宙基本物理成分的復雜相互作用。”

　　這些現象對于理解宇宙如何在大爆炸后 138 億年間變成如今這般“樣貌”至關(guān)重要。研究人員可在模型中直接觀(guān)測宇宙誕生不久后，從湍流的氣體云中出現的星系。

　　他們發(fā)現，銀河系周?chē)艹Ｒ?jiàn)的盤(pán)狀星系在模擬中自然出現，且產(chǎn)生了內部結構，包括從其中央超大質(zhì)量黑洞延伸出旋臂、凸起和條形。當他們將模擬宇宙與現實(shí)生活中的觀(guān)察結果比較時(shí)發(fā)現，星系的群落在數量上與實(shí)際情況吻合。

　　研究團隊稱(chēng)，他們還遠遠沒(méi)有完成對模型的剖析。他們計劃公開(kāi)發(fā)布所有數據，供世界各地天文學(xué)家研究這一虛擬宇宙。

　　研究合作者、美國佛羅里達大學(xué)物理學(xué)副教授保羅·托瑞說(shuō)：“這些模擬是巨大的數據集，我們可以通過(guò)剖析并了解其中星系的形成和演化來(lái)獲得大量信息。”

　　這一模擬由德國 Hazel Hen 超級計算機的 16000 個(gè)處理器連續運行一年多生成，是歷史上計算量最大的天體模擬之一。

　　TNG50 是 IllustrisTNG 項目創(chuàng )建的最新模擬，該項目旨在通過(guò)構建大尺度宇宙模型，在不犧牲單個(gè)星系精細度的情況下，繪制出宇宙自大爆炸以來(lái)如何演化的完整圖景。

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