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天体物理学家发布最先进宇宙模型IllustrisTNG-【新闻】

发布时间:2021-04-05 16:14:58 阅读: 来源:过滤棉厂家

  【博科园-科学科普-欢迎留言评论或建议】方法已经帮助天体物理学家创建了有史以来产生信息最丰富的宇宙大尺度模拟。新的工具为黑洞如何影响暗物质的分布,重元素在整个宇宙中的形成和分布以及磁场的产生提供了新解释。

  由海德堡理论研究所的主要研究人员Volker Springel领导,来自马克斯普朗克天文学研究所(MPIA,海德堡)天体物理学(MPA,Garching),哈佛大学,麻省理工学院(MIT)的天体物理学家和熨斗研究所的计算天体物理中心(CCA)开发和编程新的宇宙模拟模型,被称为Illustris或IllustrisTNG。

  

  宇宙气体(蓝色)周围的暗物质结构(橙/白)周围的冲击波强度的可视化。类似于音爆,这些冲击波中的气体在撞击宇宙的细丝和星系时会加速震动。图片版权:IllustrisTNG collaboration

  CCA副研究员Shy Genel说:这个模型是同类中最先进的宇宙模拟,帮助开发和磨练了IllustrisTNG。模拟的细节和规模使Genel能够研究星系如何形成,演化和成长与恒星形成活动。当使用望远镜观测星系时只能测量一定的数量。通过模拟可以追踪所有这些星系的所有特性,而不仅仅是星系的外观而是整个星系的形成历史。模拟出星系在模拟中演变的方式,可以了解当地球形成时银河系可能是什么样子以及我们的银河系在将来如何变化。

  

  通过IllustrisTNG项目最规模模拟中的宇宙大尺度结构进行薄片化。图像亮度指示质量密度和颜色使普通(重子)物质的平均气体温度可视化。展示区域从左至右延伸约12亿光年。潜在的模拟是目前最大的星系形成的磁流体动力学模拟,包含超过300亿体积的元素和粒子。图片版权:IllustrisTNG collaboration

  麻省理工学院物理学助理教授,麻省理工学院Kavli天体物理学与空间研究所的Mark Vogelsberger一直致力于开发,测试和分析新的IllustrisTNG模拟。随着博士后研究人员Federico Marinacci和Paul Torrey,Vogelsberger一直在使用IllustrisTNG来研究宇宙中大规模磁场的可观察特征。Vogelsberger说:IllustrisTNG的高分辨率与其复杂的星系形成模型相结合,使我们能够更详细地探索这些磁场问题,

  

  以TNG100计算中的第二大质量星系团为中心,以100千米厚度的薄片(在观察方向)呈现气体速度。如果图像是黑色的,气体几乎不动,而白色区域的速度超过每秒1000公里。图像将宇宙丝中的气体运动与由深引力势阱引起的快速混沌运动和位于其中心的超大质量黑洞进行对比。图片版权:IllustrisTNG collaboration

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