史上最大の宇宙シミュレーションで、私たちがどのようにしてここにたどり着いたのかがついに明らかになる：ScienceAlert

私たちはどうやってここへ来ましたか？ 淡い青色の点の上を移動したり、星の周りを疾走したり、超大質量ブラックホールの周りを疾走したり、局所星団を駆け抜けたりしているのは、私たち人間だけではありません。 しかし、点、星、ブラックホール、クラスターはどのようにしてここに来たのでしょうか?

なんとも不可解な巨大さ すべて 何十億年も前、想像もできなかったことから、今の私たちがいるまでに至るまで？

本当に、それはすべて質問の問題です。 この種のプロジェクトとしてはこれまでで最大規模であり、天文学者たちは宇宙全体のコンピューター シミュレーションを実行することで答えを見つけようとしています。

という フラミンゴ シミュレーション（次世代の観測結果を解釈するための全天マッピングによる完全な大規模水力構造のシミュレーション）は、 英国の DiRAC 施設のスーパーコンピューター。

このシミュレーションは強烈です。 これらは、宇宙のすべての既知の構成要素の進化を計算するように設計されています。

これは普通の物質、星、星などを意味します。 銀河。 私たちが触れることができるすべてのもの（彼らは私たちを殺すかもしれませんが、私たちはそれができます）。 ダークマター – 奇妙な超重力を生み出す謎の質量。 ダークエネルギー – 宇宙の膨張を加速する神秘的な力。

これらのシミュレーションのうち最大のものには、端の直径が 100 億光年ある立方体積の空間に、小さな銀河の質量に相当する 3,000 億個の粒子が含まれています。

「このシミュレーションを可能にするために、私たちは計算作業を 30,000 以上の CPU に効率的に分散する新しいコード SWIFT を開発しました。」 天文学者マチュー・シャラーが解説 ライデン大学出身。

暫定的な結果は 3 つの論文で発表されました。 メソッドの説明、 二番目 シミュレーションの提供3つ目は結果です 構造の説明が充実している 宇宙は冷たい暗黒物質の中にあります。

特に、3 番目の論文では、いわゆる 8 シグマ、つまり 8 シグマに対処しようとしました。 s₈ テンション。 これは、宇宙マイクロ波背景放射 (ビッグバン直後の時代から宇宙を満たす微弱なマイクロ波放射) と呼ばれる宇宙の測定結果に基づいています。 この光の分析は、宇宙が今こうなっているに違いないことを示唆しています さらにグループ化 彼女が持っているものについて。

この緊張は大きな挑戦を意味するので、 冷たい暗黒物質モデル 凝集が起こるはずの宇宙について、研究者らはFLAMINGOが何らかの答えを提供してくれることを期待している。

これまでのところ、彼らはこの緊張を解決できていない。それは宇宙論にとって大きなニュースとなるだろうが、シミュレーションの実行に関しては何か良いことを考えている。普通物質とニュートリノの両方が正確な予測には不可欠だというのだ。

「暗黒物質は重力を支配していますが、通常の物質の寄与はもはや無視できません。」 研究リーダーで天文学者のジョブ・シェイ氏は言う。 ライデン大学から、「その寄与はモデルと観測値の間の偏差に似ている可能性があるためです。」

通常の物質を含むシミュレーションは実行が困難です。 暗黒物質は重力を通じてのみ宇宙と相互作用することが知られています。 自然物質は、輻射圧や銀河風などの圧力にも反応しますが、これらは予測不可能でモデル化が困難です。 実行するには多くの計算能力が必要なので、S での答えが得られるまでもう少し待つ必要があります。₈ フラミンゴのストレス。

しかし、研究者らは、暗黒物質、通常物質、ニュートリノにわたる宇宙構造の組成を追跡する一連のシミュレーションを実行し、これら 3 つすべてのパラメーターを変更して、これが最終結果にどのような影響を与えるかを確認しました。

ライデン大学の天文学者ロイ・コグヒル氏は、「銀河風の影響は、比較的小さいサイズのさまざまなシミュレーションによる予測と、観測された銀河の質量および銀河団内のガス分布とを比較することにより、機械学習を使用して校正されました」と説明する。

FLAMINGO データのサイズは数ペタバイトであるため、チームはまだ一般公開していません。 興味のある方はぜひ丁寧にお問い合わせください 責任著者と。

この研究は、 王立天文協会の月次通知。 3 つのシートすべてが見つかります ここ、 ここ、 そして ここ。