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內(nèi)容摘要：TACC的Frontera超級計(jì)算機(jī)幫助天文學(xué)家開發(fā)了PRIYA，這是迄今為止由宇宙中大型結(jié)構(gòu)組成的最大的流體動(dòng)力學(xué)模擬套件。來自類星體光的Lyman-α森林光譜和來自紅移z = 4的模擬的相應(yīng)氣體密 南京玄武酒店上門服務(wù)外圍女兼職vx《749*3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)

TACC的Frontera超級計(jì)算機(jī)幫助天文學(xué)家開發(fā)了PRIYA，這是計(jì)算機(jī)提迄今為止由宇宙中大型結(jié)構(gòu)組成的最大的流體動(dòng)力學(xué)模擬套件。來自類星體光的供套南京玄武酒店上門服務(wù)外圍女兼職vx《749*3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)Lyman-α森林光譜和來自紅移z = 4的模擬的相應(yīng)氣體密度和溫度的例子。頂部面板顯示高分辨率；底部面板顯示低分辨率，超級中間面板顯示萊曼-α森林光譜。計(jì)算機(jī)提信用:uux.cn/DOI: 10.48550/arXiv.2309.03943。供套
（神秘的超級地球uux.cn）據(jù)奧斯汀德克薩斯大學(xué)（喬治·薩拉扎）：像天上的燈塔一樣，遙遠(yuǎn)的計(jì)算機(jī)提類星體發(fā)出宇宙中最明亮的光。它們發(fā)出的供套光比我們整個(gè)銀河系還多。光線來自被超大質(zhì)量黑洞吞噬時(shí)被撕裂的超級物質(zhì)。宇宙參數(shù)是計(jì)算機(jī)提天文學(xué)家用來追蹤大爆炸后數(shù)十億年整個(gè)宇宙演化的重要數(shù)值約束。
類星體的供套光揭示了宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的線索，因?yàn)樗┻^大爆炸后不久形成的超級南京玄武酒店上門服務(wù)外圍女兼職vx《749*3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)巨大中性氫氣云，其規(guī)模為2000萬光年或更大。計(jì)算機(jī)提
利用類星體光數(shù)據(jù)，供套德克薩斯高級計(jì)算中心(TACC)的Frontera超級計(jì)算機(jī)幫助天文學(xué)家開發(fā)了PRIYA，這是迄今為止為模擬宇宙中的大規(guī)模結(jié)構(gòu)而制作的最大的流體動(dòng)力學(xué)模擬套件。
“我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)新的模擬模型來比較真實(shí)宇宙中存在的數(shù)據(jù)，”加州大學(xué)河濱分校天文學(xué)助理教授西蒙·伯德說。
Bird和他的同事開發(fā)了PRIYA，它從斯隆數(shù)字巡天(SDSS)的擴(kuò)展重子振蕩光譜巡天(eBOSS)中獲取光學(xué)數(shù)據(jù)。他和他的同事在《宇宙學(xué)和天體粒子物理學(xué)雜志》(JCAP)上發(fā)表了他們的工作，宣布PRIYA年10月。
“我們將eBOSS數(shù)據(jù)與各種模擬模型進(jìn)行比較，這些模型具有不同的宇宙學(xué)參數(shù)和不同的宇宙初始條件，例如不同的物質(zhì)密度，”Bird解釋道。“你要找到效果最好的那個(gè)，以及在不破壞數(shù)據(jù)和模擬之間的合理一致的情況下，你能離那個(gè)有多遠(yuǎn)。這些知識告訴我們宇宙中有多少物質(zhì)，或者說宇宙中有多少結(jié)構(gòu)。”

𝑧 = 2.2時(shí)的高保真可視化。20 × 20 Mpc/h管穿過整個(gè)120 Mpc/h箱。通過模擬盒的中心繪制視線(高分辨率:金色，低分辨率:藍(lán)色)，并可視化光譜。顏色表示氣體的密度，顏色越紅表示溫度越高。低保真度模擬顯示出與高保真度模擬相當(dāng)好的融合。鳴謝:uux.cn/宇宙學(xué)和天體粒子物理學(xué)雜志(2023)。DOI:10.1088/1475-7516/2023/2037
PRIYA模擬套件與大規(guī)模宇宙學(xué)模擬相連，后者也是由Bird共同開發(fā)的，稱為ASTRID，用于研究星系形成、超大質(zhì)量黑洞的合并以及宇宙歷史早期的再電離期。普麗婭更進(jìn)一步。它采用ASTRID中發(fā)現(xiàn)的星系信息和黑洞形成規(guī)則，并改變初始條件。
“有了這些規(guī)則，我們可以采用我們開發(fā)的匹配星系和黑洞的模型，然后我們改變初始條件，并將其與萊曼？？？？“森林?jǐn)?shù)據(jù)來自埃博斯的中性氫氣，”伯德說。
萊曼？？？？“森林”來自類星體光譜圖上密集吸收線的“森林”,這是由中性氫原子中能級之間的電子躍遷產(chǎn)生的。“森林”表明了巨大的星系間中性氫云的分布、密度和溫度。更重要的是，氣體的塊狀表明了暗物質(zhì)的存在，這是一種假設(shè)的物質(zhì)，但通過觀察它對星系的引力卻無法看到。
普里亞的模擬已被用于完善2023年9月提交給JCAP的工作中的宇宙學(xué)參數(shù)，該工作由Simeon Bird及其加州大學(xué)河濱分校的同事M.A. Fernandez和Ming-Feng Ho撰寫。
先前對中微子質(zhì)量參數(shù)的分析與來自宇宙微波背景輻射(CMB)的數(shù)據(jù)不一致，CMB被描述為大爆炸的余輝。天文學(xué)家利用來自普朗克太空天文臺的CMB數(shù)據(jù)對中微子的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的限制。
中微子是宇宙中最豐富的粒子，因此精確確定它們的質(zhì)量值對于宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的宇宙學(xué)模型非常重要。
“我們用比以前規(guī)模更大、設(shè)計(jì)更好的模擬進(jìn)行了新的分析。與普朗克CMB數(shù)據(jù)的早期差異消失了，取而代之的是另一種張力，類似于在其他低紅移大規(guī)模結(jié)構(gòu)測量中看到的情況，”伯德說。“這項(xiàng)研究的主要結(jié)果是證實(shí)CMB測量和弱透鏡之間的σ8張力存在于210億年前的紅移中。”
“PRIYA研究中的一個(gè)約束良好的參數(shù)是σ8，它是800萬帕秒或260萬光年范圍內(nèi)的中性氫氣結(jié)構(gòu)的數(shù)量。這表明了漂浮在那里的暗物質(zhì)團(tuán)的數(shù)量，”伯德說。
另一個(gè)受約束的參數(shù)是ns，即標(biāo)量光譜指數(shù)。這與暗物質(zhì)的笨拙如何隨著被分析區(qū)域的大小而變化有關(guān)。它顯示了宇宙在大爆炸后瞬間膨脹的速度。
“標(biāo)量光譜指數(shù)從一開始就設(shè)定了宇宙的行為方式。PRIYA的整個(gè)想法是解決宇宙的初始條件以及宇宙的高能物理如何表現(xiàn)，”Bird說。
伯德解釋說，普里亞的模擬需要超級計(jì)算機(jī)，只是因?yàn)樗鼈兲罅恕?br>“PRIYA模擬的內(nèi)存需求是如此之大，你不能把它們放在除了超級計(jì)算機(jī)之外的任何東西上，”Bird說。
Frontera上的PRIYA模擬是迄今為止最大的宇宙學(xué)模擬之一，需要超過100，000個(gè)核心小時(shí)來模擬一個(gè)由30723個(gè)(約290億)粒子組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)位于邊緣的一個(gè)120兆帕秒的“盒子”中，直徑約為391萬光年。PRIYA模擬在Frontera上消耗了超過600，000個(gè)節(jié)點(diǎn)小時(shí)。
“Frontera對這項(xiàng)研究非常重要，因?yàn)槌売?jì)算機(jī)需要足夠大，我們可以相當(dāng)容易地運(yùn)行其中一個(gè)模擬，我們需要運(yùn)行許多模擬。沒有弗龍?zhí)乩@樣的東西，我們就無法解決它們。這并不是說要花很長時(shí)間——他們只是根本跑不起來，”伯德說。
此外，TACC的Ranch系統(tǒng)為PRIYA模擬數(shù)據(jù)提供了長期存儲。
“牧場很重要，因?yàn)楝F(xiàn)在我們可以把PRIYA重新用于其他項(xiàng)目。這將使我們的科學(xué)影響力增加一倍或兩倍，”伯德說。"
“我們對更多計(jì)算能力的渴望是無法滿足的，”伯德總結(jié)道。“我們坐在這個(gè)小星球上觀察宇宙的大部分，這太瘋狂了。”