新宝6创造奇迹银河碰撞的变化频率

发布时间:2020-03-22 21:27    浏览次数:

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银河碰撞的变化频率

illustris project计算机模拟宇宙结构形成的快照

这张人造彩色的图像显示了宇宙物质网络中的细丝和星系,就像今天在大约五千万光年的视场中看到的那样

illustris项目的最新研究研究了随着宇宙从大爆炸演变到如今的银河系碰撞频率的变化

在过去的十年中,随着有关宇宙微波背景的卫星和地面研究获得了与非常早期的宇宙有关的精确参数,我们对大爆炸的知识有了显着增长,达到了百分之几的惊人精度(尽管不一定是准确性)

不幸的是,我们对从最初的几十万年到今天(137亿年后)之后发生的事情的了解非常多

我们知道,星系及其恒星是从那个早期的冷却的丝状物质网络中形成的

他们使氢气重新电离,然后继续释放,并随着宇宙的稳定膨胀而相互碰撞

遥远的星系微弱且难以发现,尽管观察在将故事情节拼凑在一起方面已取得了出色的进展,但天文学家已转向理论和计算机模拟来尝试完成这张图

有三种主要的理论方法来研究星系合并的宇宙频率,它们在模拟星系的方式上有所不同

第一种方法不是尝试根据第一性原理对星系形成进行建模,而是根据观测结果设置的约束将星系绘制到暗物质环境(它们称为光晕)上

第二种方法是通过简单的数学方法对星系形成进行建模,再次使用暗物质光环作为模型的主干

第三种方法,流体动力学模拟,试图对所有事物(暗物质,气体和恒星)进行自洽建模,直到最近,这项任务在计算上还是非常困难

官网测速

illustris模拟是迄今为止我们宇宙中最雄心勃勃的计算机模拟

计算过程跟踪宇宙的膨胀,物质在自身上的引力,宇宙气体的运动以及恒星和黑洞的形成

这些物理成分和过程都是从类似于大爆炸后30万年的非常年轻的宇宙的初始条件开始建模的,直到今天,跨越了138亿年的宇宙演化

模拟的体积包含高细节捕获的数万个星系,涵盖范围广泛的质量,恒星形成速率,形状,大小,以及与真实宇宙中观察到的星系数量非常吻合的属性

模拟在法国,德国和美国的超级计算机上运行

最大的一次运行在8,192个计算内核上,耗时1900万个cpu小时

一台最先进的台式计算机需要2000多年的时间才能执行此计算

有关更多信息,请访问:

cfa天文学家vicente rodriguez-gomez,shy genel,annalisa pillepich,dylan nelson和lars hernquist及其同事开发了一个新的理论框架,用于计算illustris项目中银河系合并的频率,这是一种模拟星系形成的宇宙流体力学模拟

它的宇宙体积约为三亿光年,其大小足以在当地以及更早的时期复制许多已知的星系和星团特性

大量的数据,对正常物质的自洽处理以及所使用的逼真的星系形成模型,使illustris模拟能够为宇宙期间的合并提供前所未有的精确研究

天文学家找到了稳步降低星系合并率的明显证据(大爆炸发生后新宝6登录30亿年的合并频率是今天的15倍),并且他们澄清了合并的性质,例如,找到了最有用的定义合并中的星系的质量比,并限制碰撞过程中质量进入的时期

他们报告了他们的结果与其他流行理论所预测的结果之间的某些尖锐差异,以及(仍然不准确)观察到的数据集中的一些歧义

他们的重要研究标志着对星系宇宙演化进行更详细的系列研究的开始

出版物:vicente rodriguez-gomez等人,《 illustris模拟中的星系合并率:与观测值和半经验模型的比较》,mnras(2015年5月1日)449(1):49-64;doi:10.1093 / mnras / stv264

pdf的研究报告副本:illustris模拟中的星系合并率:与观测值和半经验模型的比较

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