Illustris:一窺宇宙演化的虛擬之旅

原文標題

Illustris: A Simulation of the Universe

發布日期

2023-12-31

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NASA APOD

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一個模擬宇宙演化的電腦模擬,提供了對於星系形成的見解,並為我們在宇宙中的位置提供了新的視角。

Illustris 在 2014 年耗費了 2000 萬 CPU 小時,追蹤了 120 億個解析元素,

橫跨一個邊長 3500 萬光年的立方體,並模擬了超過 130 億年的演化過程。這個模擬追蹤物質形成了各種不同類型的星系。

隨著虛擬宇宙的演化,一些隨宇宙膨脹的物質很快就通過引力凝聚形成了絲狀結構、星系和星系團。

這段特色影片從一個虛擬相機的視角出發,環繞這個變化中的宇宙的一部分,首先展示了暗物質的演化(0:45),然後是依溫度編碼的氫氣(1:30),接著是重元素如氦和碳(2:07),最後回到暗物質。在左下角顯示自大爆炸以來的時間,而在右下角則列出正在顯示的物質類型。

爆炸(0:50)描繪了星系中心的超大質量黑洞排放出的熱氣泡。

有趣的是,Illustris 和真實宇宙之間的差異也被研究,包括為什麼這個模擬產生了過多的老星。

專有名詞解說:

1. Illustris 項目:一個大規模的電腦模擬項目,旨在模擬宇宙的演化過程。

2. CPU 小時:衡量計算機處理能力的單位,代表一個 CPU 運行一小時的工作量。

3. 暗物質:一種無法直接觀測到的物質,僅透過其對可見物質的引力效應而被推斷存在。

4. 超大質量黑洞:位於星系中心,質量極大的黑洞,對星系的演化有重要影響。