荷蘭萊頓大學(xué)科學(xué)家主導的國際團隊進(jìn)行了迄今已知最大規模的宇宙學(xué)計算機模擬，不僅跟蹤暗物質(zhì)，還跟蹤普通物質(zhì)(如行星、恒星和星系等)，從而管窺宇宙是如何進(jìn)化的。相關(guān) 3 篇論文發(fā)表于最新一期英國《皇家天文學(xué)會(huì )月刊》。

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　　名為 FLAMINGO 的模擬根據物理定律計算宇宙所有組成部分(普通物質(zhì)、暗物質(zhì)和暗能量)的演化。研究團隊指出，為使這種模擬成為可能，他們開(kāi)發(fā)了一種新的代碼 SWIFT，它可有效地將計算工作分配給 3 萬(wàn)個(gè)中央處理單元。

　　宇宙學(xué)理論認為，宇宙的性質(zhì)由幾個(gè)被稱(chēng)為“宇宙學(xué)參數”的數字設定。其中最簡(jiǎn)單的宇宙學(xué)理論囊括 6 個(gè)“宇宙學(xué)參數”，科學(xué)家可通過(guò)各種方式精確測量這些參數的值。

　　其中一種方法依賴(lài)宇宙微波背景輻射的特性，這是早期宇宙遺留下來(lái)的微弱余暉。但這種方法測得的宇宙學(xué)參數的值與其他依賴(lài)星系引力彎曲光線(xiàn)的方式(引力透鏡)測量的值不匹配。最新計算機模擬有望揭示造成這些值“緊張關(guān)系”的原因，它們可告知測量中可能存在的偏差(系統誤差)。

　　到目前為止，用于與觀(guān)測結果進(jìn)行比較的計算機模擬只跟蹤暗物質(zhì)。研究人員表示，盡管暗物質(zhì)主導著(zhù)引力，但普通物質(zhì)的貢獻不能再被忽視。普通物質(zhì)只占宇宙中所有物質(zhì)的 16%，但其不僅能感受到重力，還能感受到氣體壓力，這會(huì )導致活躍的黑洞和超新星將物質(zhì)從星系內吹出，進(jìn)入星際空間。在最新研究中，科學(xué)家使用機器學(xué)習方法校準了星系風(fēng)的影響。

　　模擬結果表明，中微子和普通物質(zhì)對于作出準確的預測至關(guān)重要，但并不能消弭不同測量技術(shù)所得數值之間的“緊張關(guān)系”。中微子也很有可能在這種不匹配中發(fā)揮重要作用。

　　研究團隊表示，通過(guò)將此類(lèi)模擬與大規模結構觀(guān)測結果進(jìn)行比較，可測量宇宙學(xué)參數的值，以更好地揭示宇宙學(xué)的秘密。

我國成功發(fā)射遙感三十九...

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