科學家開展最大規模宇宙學計算機模擬

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

　　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、暗物質和暗能量)的演化。研究團隊指出，為使這種模擬成為可能，他們開發了一種新的代碼 SWIFT，它可有效地將計算工作分配給 3 萬個中央處理單元。

　　宇宙學理論認為，宇宙的性質由幾個被稱為“宇宙學參數”的數字設定。其中最簡單的宇宙學理論囊括 6 個“宇宙學參數”，科學家可通過各種方式精確測量這些參數的值。

　　其中一種方法依賴宇宙微波背景輻射的特性，這是早期宇宙遺留下來的微弱余暉。但這種方法測得的宇宙學參數的值與其他依賴星系引力彎曲光線的方式(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，用于與觀測結果進行比較的計算機模擬只跟蹤暗物質。研究人員表示，盡管暗物質主導著引力，但普通物質的貢獻不能再被忽視。普通物質只占宇宙中所有物質的 16%，但其不僅能感受到重力，還能感受到氣體壓力，這會導致活躍的黑洞和超新星將物質從星系內吹出，進入星際空間。在最新研究中，科學家使用機器學習方法校準了星系風的影響。

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

　　研究團隊表示，通過將此類模擬與大規模結構觀測結果進行比較，可測量宇宙學參數的值，以更好地揭示宇宙學的秘密。