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科学,超级计算机|千年宇宙，冷暗物质之谜：超级计算机演绎？( 二 )

科学,超级计算机|千年宇宙，冷暗物质之谜：超级计算机演绎？
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宇宙大爆炸之后 ， 宇宙如何进行演化的标准解释是被称为Lambda冷暗物质模型的理论 ， Lambda是指代当前宇宙存在的加速膨胀机制中的暗能量（希腊字母 ， 宇宙学常数） ， 这个模型符合现阶段对宇宙大尺度结构的研究以及对宇宙微波背景辐射观测 ， 是一个能自洽的简单假设的宇宙模型 。这就是本次宇宙演化模拟的理论基础 。根据这个模型 ， 引力在大爆炸发生后不久 ， 存在着轻微的密度扰动 ， 并导致宇宙中第一个暗物质块的出现 。
接着 ， 这些暗物质块经过漫长的演化过程 ， 并逐渐合并成更多的团块 ， 就是我们现在宇宙中存在的暗物质 。而暗物质的性质仍然是一个迷 ， 其占据了宇宙中82%的物质 。因此 ， 对宇宙的研究不可避免地要涉及到暗物质 ， 其产生的引力作用是推动宇宙演化的关键因素 。
普通物质在形成恒星以及行星之后 ， 并进入有暗物质构成的团块之中 ， 从而使得在星系周围存在着由大量暗物质构成的神秘暗物质环 。超级计算机在一个主要目的就是模拟和计算暗物质环是如何进行演化的 。这些研究结果已经发表在《天体物理学》期刊上 ， 作者是新墨西哥州立大学的研究生塞巴斯蒂安特鲁希戈麦斯（Sebastian Trujillo-Gomez）和普里马克（Primack） 。
另一篇基于该研究的论文同样也发表在《天体物理学》期刊上 ， 提出了星系大量暗物质的模拟预测以及属性的问题 。作者是克雷平（Klypin）、塞巴斯蒂安特鲁希戈麦斯（Sebastian Trujillo-Gomez）和普里马克（Primack） ， 以及加州大学圣克鲁兹分校的博士后研究员亚伦罗曼诺夫斯基（Aaron Romanowsky） 。普里马克认为：模拟预测的结果与目前进行的斯隆数字巡天计划的观测对比显示出非常好的融洽性 。
超级计算机模拟的是具有代表性的宇宙区域 ， 大约是位于10亿光年之内的宇宙空间 ， 设定了86亿个暗物质粒子参与相互作用的演化 ， 整个过程花了600万个CPU小时进行运算 ， 而昴宿星团超级计算机被列为世界上第七快的超级计算机 。可对宇宙中星系团以及其他大尺度结构进行预测 ， 其中的重点在暗能量参与的进程 ， 被称为重子振动光谱调查 。
科学,超级计算机|千年宇宙，冷暗物质之谜：超级计算机演绎？
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【科学,超级计算机|千年宇宙，冷暗物质之谜：超级计算机演绎？】此外 ， 科学家模拟了较小尺度的宇宙演化 ， 同样也是在昴星团超级计算机运行 。其重要侧重于宇宙较小部分的模拟 ， 并提供更高的分分辨率 。所有的模拟结果都会公布在MultiDark数据库中 ， 该数据库是由德国波茨坦天体物理研究所主管 。以提交的分析结果显示了预测银河系中主要卫星星系的数量 ， 这些卫星星系与大小麦哲伦星云亮度相当 。


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