儘管人造探測器還沒有飛出1光年的宇宙空間,但並不妨礙天文學家探知整個宇宙。
就在最近,一組國際天體物理學家團隊,模擬建立一個迄今最大最詳盡的宇宙結構——橫跨10億光年的宇宙模樣。
橫跨10億光年的宇宙,到底什麼樣?
這就是跨度高達10億光年的宇宙模樣。
看起來就像計算機模擬大腦神經元系統,數百萬個星系分布並不是一盤散沙,各自獨立的,而是像神經元突觸一樣呈現網狀結構,網結在一起……
天文學家到底是依據什麼,模擬出的宇宙?
這組研究團隊來自德國馬克斯·普朗克研究所、哈佛大學、麻省理工等國際知名科研機構的天體物理學家,通過研究10億光年內數百萬個星係數據資料,
動用超級計算機項目IllustrisTNG,歷時60天運算,生成500TB數據,初步建立了一個宇宙大尺度結構的模擬結果。
跟以往宇宙演化模型不同,這次研究使用更全面更詳盡的數據資料,比如增加了宇宙早期非常關鍵的因素——
增加暗物質、暗能量影響因素,計算宇宙膨脹過程;
宇宙演化早期重子的作用(三個夸克、三個反夸克組成的複合粒子),估算星系、恆星、行星的演化形成;
宇宙原初黑洞的演化、分布;
超新星爆發分布、影響;
……
正是基於這些新因素,天文學家才會建立一個迄今最大最詳盡的宇宙結構——橫跨10億光年的宇宙模型。
建立這個大尺度宇宙結構模型,到底有什麼用?
天文學研究都是基於一套方法:基於觀測,建立模型,預測驗證……同樣建立這個大尺度宇宙結構模型,就是為了更深入更詳盡地探知宇宙演化規律。
根據馬克斯·普朗克研究所天體物理學家沃克爾·斯普林吉的解釋,通過這個模型,
可以推演宇宙演化過程的更多細節,
可以預測超大質量黑洞對星系分布的影響,
暗物質、暗能量在宇宙演化中的作用,
星系形成、分布的深層動因……
總之,對於宇宙學來說,就像芝麻開門,打開了一座深藏寶藏的大門。
當然,目前這個宇宙結構模型,還只是一個初步模擬結果,整個模擬結果預計需要耗時數年時間才能徹底完成。
到時候,人類對整個宇宙的演化規律將會有一個本質上的認知。期待這一天儘早到來。