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模拟的中心（以及我们自己的宇宙）是银河系 ， 以及我们最近的大质量邻居仙女座星系（称为 M31） 。
【科学家们揭开了宇宙最准确的虚拟形象】科学家们已经制作了迄今为止最大、最准确的宇宙虚拟表示 。 由赫尔辛基大学领导的一个国际研究小组 ， 包括来自英国杜伦大学的成员 ， 使用超级计算机模拟重现了宇宙从大爆炸到现在的整个演化过程 。 研究结果发表在《皇家天文学会月报》上 。
该模拟名为 SIBELIUS-DARK ， 是超越局部宇宙 (SIBELIUS) 项目的模拟的一部分 ， 是迄今为止最大、最全面的约束实现模拟 。 该团队仔细地将虚拟宇宙与一系列观测调查进行比较 ， 以找到熟悉结构的虚拟类比的正确位置和属性 。
我们发现 ， 我们的局部宇宙斑块可能有些不寻常 ， 因为由于局部大尺度物质“密度不足” ， 模拟预测的平均星系数量较少 。 虽然这种密度不足的程度不被认为是对宇宙学标准模型的挑战 ， 但它可能会对我们如何解释观测到的星系调查中的信息产生影响 。
该模拟覆盖距离地球 6 亿光年的体积 ， 由超过 1300 亿个模拟粒子表示 ， 需要数以千计的计算机在数周内协同工作并产生大量数据 。 模拟是在杜伦大学计算宇宙学研究所运营的 DiRAC 宇宙学机器 (COSMA) 上进行的 。
该团队开发的这些宇宙学模拟使用相关的物理方程来描述暗物质和宇宙气体如何在整个宇宙的生命周期中演化 。 暗物质是一种假设的物质形式 ， 被认为占宇宙中所有物质的大部分 。
首先 ， 暗物质凝聚成小团块 ， 称为光晕 ， 周围的气体被引力吸引到这些团块上 ， 最终分裂成恒星形成星系 。 随着时间的推移 ， 光晕会变得足够大 ， 可以容纳像我们自己的银河系这样的星系 。
在过去的 20 年里 ， 宇宙学家开发了一个标准的宇宙学模型——冷暗物质模型——它可以解释许多观测到的天文数据 ， 包括大爆炸遗留下来的热量的特性以及今天观测到的星系的数量和空间分布.
在模拟一个虚拟的冷暗物质宇宙时 ， 大多数宇宙学家遵循一个典型的或随机的补丁 ， 它类似于我们自己观察到的宇宙 ， 但只是在统计意义上 。
在这项研究中进行的模拟是不同的 。 通过使用先进的生成算法（模拟如何生成数据以对信号进行分类） ， 模拟可以再现我们特定的宇宙斑块 ， 从而包含天文学家观察到的我们银河系附近的当今结构几十年 。
这意味着我们当地宇宙中熟悉的结构 ， 例如处女座、昏迷和英仙座星系团、长城和当地虚空——我们的宇宙栖息地——在模拟中得到了再现 。 模拟的中心可能是最重要的结构 ， 一对星系 ， 我们自己的银河系和我们附近的大质量邻居仙女座星系的虚拟对应物 。
看到我们周围存在的熟悉结构从计算机计算中出现 ， 这令人非常兴奋 。 模拟只是揭示了结果在我们的宇宙存在的 137 亿年中 ， 物理定律作用于暗物质和宇宙气体 。 事实上 ， 我们能够复制这些熟悉的结构 ， 为标准冷暗物质模型提供了令人印象深刻的支持 ， 并告诉我们我们正走在了解整个宇宙演化的正确轨道上 。
这个项目确实具有开创性 。 这些模拟表明标准冷暗物质模型可以产生我们在附近看到的所有星系 。 这是模型通过的非常重要的测试 。
通过模拟我们所看到的宇宙 ， 我们离理解宇宙的本质又近了一步 。 这个项目为两者之间提供了重要的桥梁 。 几十年的理论和天文观测 。 ”
国际研究团队将进一步分析创建的模拟 ， 希望为宇宙学标准模型提供更严格的测试 。
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