一项关于宇宙演变的大规模模拟研究,由美国能源部阿贡国家实验室的科学家借助橡树岭国家实验室的“前沿”超级计算机完成。这项研究不仅标志着宇宙流体力学模拟的新里程碑,还为理解宇宙中的暗物质和普通物质提供了重要洞见。
在最新研究中,科学家使用了名为“硬件/混合加速宇宙学代码”(HACC)的程序。该程序自诞生以来,一直致力于探索宇宙暗区大规模结构的形成机制,包括暗能量、暗物质等。随着美国E级计算项目的推进,HACC在“前沿”超级计算机上实现了近300倍的速度提升。
此次模拟的核心在于同时模拟宇宙的两大组成部分:暗物质和普通物质。科学家通过约9000个计算节点,成功模拟了跨越数十亿年时间的宇宙区域的流体动力学情况。这一突破意味着,科学家现在可以更深入地研究宇宙中的引力、热气体、恒星、黑洞和星系形成等复杂过程。
以往,由于计算成本和难度的限制,科学家很难模拟出像智利鲁宾天文台等大型望远镜观测到的宇宙区域的流体动力学情况。然而,在“前沿”超级计算机的帮助下,这一难题得到了解决。这项研究不仅为宇宙学领域的研究提供了新的工具和方法,还为未来的宇宙探索奠定了坚实基础。