【首個宇宙結構計算機模型——“迪烏斯：全宇宙運行”】

美國的超級計算機
法國宇宙理論實驗室研究人員完成了迄今首個宇宙結構計算機模型——“迪烏斯：全宇宙運行” ， 模擬了全部可觀察到的宇宙從大爆炸到今天的結構演化過程 。
法國宇宙理論實驗室宇宙學小組的科學家經7年努力完成了該模型 。該項目在法國國家大型計算中心的超級計算機CURIE上運行，追蹤了5500億個粒子的演化情況，模擬了從大爆炸到今天的全部可觀察的宇宙結構 。首次演示只是整個項目的1/3，利用含有宇宙常數的標準模型，描述了跨度900億光年的宇宙中暗物質和星系的分布 。另外兩次預計在今年5月底進行，將集中演示宇宙暗能量的進化 。這3次模擬將為今后觀察和繪制宇宙圖景提供重要支持，有助于進一步研究暗能量的性質及其在宇宙結構形成中的作用、暗物質和星系在宇宙中的分布等 。
在建模過程中，研究人員發現了大量與宇宙物質分布有關的重要性質 。他們成功推測出質量是太陽100萬億倍的全部星系團的數量，目前約為1.44億個；還發現了宇宙在20億歲時形成的第一個這類星系團，以及可觀察宇宙中質量最大的星系團，是太陽質量的15×1015倍 。利用這些數據，他們還推測出了暗物質密度在空間分布上的變化，這些變化和宇宙微波背景輻射的變化來源相同，都源自大爆炸 。
對整個宇宙進化史的模擬是從今天開始的逆時旅行，一直返回到大爆炸之初 ， 揭示初始等離子聲學振蕩在暗物質分布上留下的印跡（即重子聲學振蕩，是由于聲波在早期宇宙中傳播而在一定尺度上形成的高密度區域或者重子物質的結團） 。而且模擬是以全部可觀察宇宙的幾百萬分之一的比例進行，在精確度上也是前所未有的 。
研究人員指出，“迪烏斯”也代表了超級計算機發展的新階段，首次模擬大大超過以往許多國際合作項目在世界最大計算機上演示的宇宙模擬 。CURIE裝備了92000多個CPU，每秒進行2000萬億次運算，是世界最強的五大計算機之一 。整個項目將在CURIE的所有CPU上運行超過3000萬機時（相當于3500年） 。計算中產生了超過150PB（相當于3000萬張DVD）的數據，由于研究人員開發出了一種先進的數據縮減處理方法 ， 有用存儲數據的數量已被減少到了1PB 。

科技網 常麗君

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