天河二號模擬出宇宙暗物質和中微子演化進程

天河二號超級電腦
由北京大學科維理天文與天體物理研究所(Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics)博士後于浩然與北京師範大學天文系教授張同傑等組成的科研團隊,利用天河二號超級電腦完成了三兆顆粒子數的N體數值模擬,顯示宇宙大爆炸一千六百萬年之後至今約一百三十七億年的暗物質和中微子的演化進程。該模擬首次發現了中微子(neutrino)在宇宙結構中的凝聚效應,開闢了一條獨立測量中微子質量的道路。

中微子是自然界中的基本粒子之一。它在宇宙大爆炸約一秒鐘後與其他等離子體物質退耦,形成看不見的宇宙背景。目前的物理實驗和天文觀測都無法精確測量中微子的質量。

大規模宇宙學數值模擬依賴具有強大計算和存儲能力的超級電腦。該N體數值模擬於2015年初在天河二號上完成。其模擬粒子數超過美國Mira超級電腦進行的模擬,創造了新的世界紀錄。該研究成果的第一作者於浩然博士介紹說,N體數值模擬中的粒子數猶如攝像機的像素。粒子數越多,就好比攝像機的分辨率越高,越能清晰地還原宇宙演化歷史,降低中微子泊松噪聲(Poisson noise)的影響。

【圖:互聯網;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】

發表回覆