科学家模拟出最大虚拟宇宙 可协助研究暗物质

据英国媒体报道，瑞士苏黎世大学的研究人员用一台大型超级计算机模拟了我们整个宇宙的组成。他们使用2万亿数字粒子生成了一个包含大约250亿个虚拟星系的巨大目录。这个目录将用于校准欧几里得卫星上的实验。欧几里德卫星将于2020年发射。它的目的是探索暗物质和暗能量的本质。

据英国物理科学新闻网站6月9日报道，研究人员模拟了历史上最大的虚拟宇宙

在三年的时间里，苏黎世大学的一组天体物理学家开发和优化了一个革命性的代码，它可以以前所未有的精度描述暗物质的动力学和宇宙中大型结构的组成。约阿希姆·斯塔德尔、道格拉斯·波特和罗曼·泰西耶在最近发表的论文中表示，这种被称为PKDGRAV3的代码的设计目标是以最佳方式利用现代超级计算系统”超级计算机)的可用存储和处理能力。在这台世界领先的超级计算机上运行了80个小时后，代码生成了一个包含2万亿宏观粒子的虚拟宇宙，研究人员从中提取了一个由250亿个虚拟星系组成的目录。

由于计算精度高，研究人员能够模拟出被称为暗物质晕的低浓度物质的结构——我们认为银河系这样的星系是在暗物质晕中形成的。这种模拟的困难在于建立一个星系模型，其总数等于我们整个哈勃空间的总数，其大小仅为银河系的十分之一。这是欧洲欧几里得卫星任务的要求，其主要目标是探索宇宙的黑暗面。

这种新的虚拟星系目录可以帮助优化欧几里德卫星实验的观测策略，在欧几里德卫星2020年开始执行六年数据采集任务之前，最大限度地减少各种误差源的数量。斯塔德尔说:“欧几里得卫星将利用X射线断层扫描技术绘制我们的宇宙地图，并追踪宇宙100多亿年的演化。”

利用欧几里德卫星数据，研究人员将获得关于这种神秘暗能量性质的新信息，但他们也希望发现超出标准模型的新物理知识，如广义相对论的修正版本或新型粒子。