如何研究你永远无法置身其外的事物?

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用FLAMINGO模拟的宇宙某区域的切片(来源:Schaye等人)

研究一个你永远无法走出其外并回头审视的事物,是每一位曾仰望夜空的宇宙学家都面临的根本问题。宇宙不是一个你可以从外部窥视的实验室,而是你已然身处其中的所在。真正检验你关于宇宙运行机制的想法的唯一方法,是构建一个它的模型,从大爆炸开始让时间向前推进,看看最终呈现的结果是否与你的望远镜实际观测到的相符。


这正是FLAMINGO项目一直在做的事情。近期,该项目的创建者已向全球公开了研究成果。


荷兰莱顿大学研究人员领导的一个国际天体物理学家团队发布了有史以来最大的宇宙学模拟数据集之一。该档案包含超过2.5拍字节的数据(大致相当于50万部高清电影),全球各地的研究人员均可免费访问。


存在的最大结构——由气体和暗物质组成的宇宙网,横跨数十亿光年,连接着星系(来源:NASA)

这些模拟旨在弥合单个星系物理与精确宇宙学所需的巨大尺度之间的差距。在最大尺度上,宇宙中的物质并非随机散布,而是形成了宇宙网——一个由细丝构成的网络,星系像珠子一样串在这些细丝上。理解这种结构如何从大爆炸后存在的微小涟漪发展而来,以及它与构成宇宙绝大多数的暗物质和暗能量之间的关系,是现代物理学的核心问题之一。


FLAMINGO模拟对跨度达数十亿光年的空间区域进行建模,其规模足以研究的不仅是孤立的星系,还有星系团。这些庞大的结构是现存最大的结构之一,每个都包含数百到数千个星

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