“天河二號”模擬出宇宙暗物質和中微子演化進程

“天河二號”模擬出宇宙暗物質和中微子演化進程

北京大學科維理天文與天體物理研究所與北京師范大學的研究人員合作，利用我國“天河二號”超級計算機完成了3萬億粒子數的N體數值模擬，揭示了宇宙大爆炸1600萬年之后至今約137億年的暗物質和中微子的演化進程。該模擬首次發(fā)現了中微子在宇宙結構中的凝聚效應，開辟了一條獨立測量中微子質量的途徑。

研究人員用3萬億粒子模擬宇宙中中微子、暗物質的分布和演化，并發(fā)現中微子的質量可以通過宇宙中含有不同中微子豐度的區(qū)域中星系的特性來測量。相對于“貧”中微子區(qū)域，在“富”中微子區(qū)域，更多的中微子被大質量暗物質結構俘獲。這種凝聚效應導致暗物質結構的質量函數發(fā)生改變，最終導致星系的特性發(fā)生變化。

大規(guī)模宇宙學數值模擬依賴于具有強大計算和存儲能力的超級計算機。該N體數值模擬于2015年初在“天河二號”上完成。其模擬粒子數超過美國Mira超級計算機進行的模擬，創(chuàng)造了新的世界紀錄。這是我國超級計算機服務科學研究取得的一項重要成果，對于未來超級計算機的推廣應用具有良好的示范作用。(科 日)