Bolshoi模拟:拳击宇宙

作者:全唰盍

<p>Bolshoi模拟是宇宙大尺度结构演化的最准确的宇宙学模拟</p><p>较大的模拟,包括BigBolshoi和Multidark,其运行量比Bolshoi大64倍,刚刚公开提供给天文学家和天体物理学家</p><p> Bolshoi模拟使用来自威尔金森微波各向异性探测器的数据,该探测器测量宇宙微波背景辐射中的微小空间变化,从而可以看到在可见宇宙的早期时期物质和能量的分布</p><p> Bolshoi模拟是每边大约10亿光年的立方体</p><p>大银河系的发光部分可能约为10万光年,可观测宇宙的直径约为900亿光年</p><p>模拟的体积足以容纳数百万个星系,但仍仅代表可见宇宙的一小部分</p><p>运行Bolshoi模拟的算法源自芝加哥大学的Andrey V. Kratsov开发的算法</p><p>它首先将立方体模拟划分为较小立方体单元格</p><p>分裂继续,直到单元格中的粒子数量低于某个阈值</p><p>最小细胞的每一侧约为4,000光年,并且总体上,水平网具有约1680万个细胞</p><p> Bolshoi立方体有8,589,934,592个相同的颗粒,每个颗粒代表约2亿个太阳质量</p><p>由于量子质量如此之大,试图区分重子和暗物质是没有意义的</p><p>模拟中的所有粒子都是暗物质</p><p>宇宙最初演化时形成的主要结构是暗物质光晕,其中星系嵌入其中,但星系本身没有明确表示</p><p>最初,80亿颗粒几乎均匀地分布在立方体中</p><p>当宇宙背景辐射首次发射时,这是宇宙膨胀后的状态</p><p>模拟开始于一个大约2300万年前的宇宙,并逐渐进展到现在的状态,大约400,000个时间步</p><p>整个模拟是在NASA的超级计算机Pleiades上运行的,该计算机目前在全球500强超级计算机列表中排名第7位,位于加利福尼亚的Ames研究中心</p><p> Bolshoi使用了13,824个处理器内核和13 TB内存</p><p>模拟生成的数据包括快照,光环目录和合并树,它们追踪光晕的来源</p><p>在模拟运行结束时,剩下大约1000万个光环,范围从小星系的大小到大群星系</p><p>进一步的研究可以表明卫星星系的位置和存在</p><p>银河系只有两个着名的卫星星系,....