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迄今最大最详细宇宙模拟软件发布


科技日报北京9月14日电 (记者刘霞)据美国《每日科学》网站近日报道,来自日本、西班牙、美国、阿根廷、澳大利亚、智利、法国和意大利的科学家组成的国际研究团队使用世界上最强大的天文超级计算机ATERUI II,历时一年,开发了迄今规模最大、最详细的宇宙模拟软件Uchuu,并免费提供给所有人使用。Uchuu也可以帮助天文学家解释大型星系调查的结果,有望在天文学领域发挥重要作用。

Uchuu(日语意思是“外太空”)包含2.1万亿个粒子,跨越96.3亿光年的距离,使科学家能在迄今无法想象的大小和细节层面上研究宇宙的演化。

Uchuu专注于宇宙的大尺度结构:神秘的暗物质晕。暗物质不仅控制着星系的形成,还控制着整个宇宙本身的命运。Uchuu的精度足够高,能够让科学家识别出从星系群到单个星系暗物质晕的所有细节。不过,Uchuu目前还不能解析单颗恒星和行星的细节。

与其他虚拟宇宙软件相比,Uchuu脱颖而出的秘诀是其跨越时间长,Uchuu模拟了宇宙从大爆炸到现在整整138亿年中物质的演化。

来自西班牙安达卢西亚天体物理研究所的茱莉亚·艾尔扎博士利用Uchuu研究宇宙的大尺度结构,她解释称:“Uchuu就像一台时间机器,我们可以前进、后退和停留在时间上,我们可以‘放大’单个星系或‘缩小’整个星系团,我们可以看到从宇宙诞生之初到现在,宇宙的每个瞬间和每个地方都发生了什么,它是研究宇宙的基本工具。”

为方便研究人员和公众使用,研究团队使用高性能计算技术将Uchuu模拟中有关暗物质晕的形成和演化信息压缩成一个100太字节的目录。该目录现在以易于使用的格式提供给云上的每个人。未来,研究团队将发布包括虚拟星系目录和引力透镜图相关的数据。

研究人员指出,Uchuu将帮助天文学家对未来几年从日本的斯巴鲁望远镜和欧洲航天局的欧几里得太空任务等大型星系调查中获得的数据加以解释。

日本千叶大学的副教授石山友明(音译)开发了用于生成Uchuu的代码,他解释说:“为创建Uchuu,我们使用了40200个处理器,超级计算机总共工作了2000万个小时,生成了3拍字节数据。”


http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/9/465125.shtm


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