研究人員稱從零開(kāi)始創(chuàng)建一個(gè)充滿了類似于我們周圍那些星系的宇宙，現(xiàn)在第一次有希望在超級(jí)計(jì)算機(jī)上模擬實(shí)現(xiàn)。我們的星系銀河系是一個(gè)螺旋星系，擁有一個(gè)廣闊的圓盤(pán)和伸展的手臂，就如我們宇宙中許多鄰居一樣，比如仙女座、風(fēng)車星系和渦狀星系。

這個(gè)靜止畫(huà)面來(lái)自于Arepo軟件生成的動(dòng)畫(huà)展示，它展示了Arepo軟件產(chǎn)生逼真螺旋星云的關(guān)鍵能力

螺旋星系是很普遍的，但是在過(guò)去計(jì)劃精確模擬宇宙數(shù)億年誕生和演化過(guò)程的計(jì)算機(jī)模型難以創(chuàng)建它們。反而這些模型經(jīng)常產(chǎn)生許多滴狀星系。

最新的計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)在能夠重新創(chuàng)造出在我們宇宙中能夠觀察到的這種星系群體，從宇宙大爆炸可觀察到的余暉到隨著時(shí)間的向前演變。哈佛大學(xué)的超級(jí)計(jì)算機(jī)奧德賽的模擬能將接近140億年壓縮到只有幾個(gè)月。

這項(xiàng)研究的作者M(jìn)ark Vogelsberger工作于哈佛史密松森天體物理中心，他說(shuō)到：“我們已經(jīng)完全創(chuàng)造出了我們?cè)诰植坑钪嫠^察到的各種各樣的星系。”這個(gè)最新的軟件名為Arepo，是由德國(guó)海德?tīng)柋だ碚撗芯吭旱奈挚?斯普林吉研發(fā)的。過(guò)去的模擬將太空劃分成一個(gè)固定的立方體網(wǎng)格，每一個(gè)立方體模擬了那個(gè)宇宙中物質(zhì)的變化。

Arepo軟件使用了一種能夠改造自己的網(wǎng)格，內(nèi)部填滿了各種尺寸和形狀的四面體（四面體是類似于金字塔的四個(gè)面物體）。一個(gè)區(qū)域容納的物質(zhì)越多，比如說(shuō)氣體、星球、暗物質(zhì)或者暗能量，Arepo軟件就把越多的四面體分配到那個(gè)區(qū)域，這樣就使它能夠更準(zhǔn)確的模擬這些物質(zhì)的變化和流動(dòng)。 Springel說(shuō)到：“我們采用了之前編碼的所有優(yōu)點(diǎn)并且摒棄了缺點(diǎn)。”

哈佛史密松森天體物理中心的天體物理學(xué)家保羅-托利告訴 SPACE.com網(wǎng)站：“我很愿意補(bǔ)充說(shuō)明，我們借助軟件進(jìn)行的模擬代表了一個(gè)與我們的宇宙有著許多類似特性的宇宙或者宇宙切片，但是它不一定是同一個(gè)宇宙。雖然你或許能在里面發(fā)現(xiàn)許多類似于銀河系的星系，但是你不會(huì)找到銀河系本身。”

在未來(lái)研究人員的目標(biāo)是以史無(wú)前例的決心模擬出更大體積的宇宙，創(chuàng)造出有史以來(lái)最大、最逼真的宇宙模型。托利說(shuō)到：“我們希望通過(guò)那種方式更深入的了解銀河系的構(gòu)成。”

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