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北京，6月12日(科学日报)——根据物理学家组织网络最近的一份报告，瑞士科学家使用了一台巨型超级计算机来模拟整个宇宙的组成。他们用2万亿个数字粒子生成了一个大约250亿个模拟星系的庞大目录。科学家表示，该目录将用于校准欧洲“欧几里德”卫星上的实验。这颗卫星将于2020年发射。它的任务是揭开暗物质和暗能量的“面纱”。
在过去的三年里，苏黎世大学的研究人员开发并优化了一种革命性的代码“PKDGRAV3”，它能够以前所未有的精度描述暗物质的动力学和宇宙中大规模结构的形成。该代码在瑞士国家计算中心的“皮兹戴恩”超级计算机上仅运行了80个小时，创造了一个包含2万亿宏观粒子(代表暗物质流)的虚拟宇宙，研究人员从中提取了250亿个星系的目录。
他们模拟了被称为“暗物质晕”的低浓度物质的组成，其特征是暗物质在自身重力的作用下不断演化。鉴于最新计算的高精度，他们认为像银河系这样的星系是在暗物质晕中形成的。
欧几里德的使命是探索宇宙的黑暗面。据报道，宇宙包含23%的暗物质和72%的暗能量。苏黎世大学计算机天体物理学教授罗曼·德西亚说:“暗能量的属性一直是现代科学中未解之谜。”
这个新的虚拟星系目录有助于优化卫星实验的观测策略，并在欧几里德卫星于2020年开始为期六年的数据采集任务之前，将各种来源的误差降至最低。苏黎世大学计算科学研究所的约阿希姆·斯塔德尔博士说:“欧几里德将绘制我们的宇宙，并追踪它在100亿年间的演化。”
利用“欧几里德”卫星提供的数据，科学家将获得关于暗能量性质的新信息。他们还希望新数据能帮助他们发现标准模型之外的新物理，比如广义相对论的修正版本或一些新粒子。(刘霞)
