▲宇宙气体中（蓝色）中坍塌的暗物质结构（橙色/白色）周围冲击波强度的可视化效果。
据《皇家天文学会月报》近日发表的三篇论文称，由德国海德堡大学天文物理学家带领的跨国研究团队共同编写开发出了新一代的宇宙模拟模型——“IllustrisTNG”，这个有史以来信息量最充足、囊括整个宇宙的模拟模型，将协助人类进一步了解黑洞是如何影响暗物质分布的、重元素在整个宇宙中是如何产生和分布的，以及宇宙中磁场产生的源头。
计算天体物理学中心的副研究员夏伊·吉尼尔（Shy Genel）表示，这个模型是该类型的宇宙模拟模型中最先进的一款，他曾协助开发、训练和测试IllustrisTNG。该模型所包含的细节和其宏大的规模让吉尼尔能够研究星系是如何形成、演化和成长的，以及其内部的恒星的形成过程。
“当我们用望远镜观察星系时，我们只能获得到一定量的观测数据。”吉尼尔说，“然而借用模拟手段，我们可以追踪记录这些星系的所有的属性数据，观测研究对象就不仅仅只是星系现在的样子，还包括它们的整个形成史。”他还补充说，在模拟模型中描绘出星系演化的过程，能让我们得以一窥我们的银河系是怎样形成的，以及我们的银河系在未来会如何变化。
IllustrisTNG是原版Illustris的一个后续模型，由同一个研究团队开发，它的进步在于纳入了一些星系形成和演化过程中起关键作用的物理过程。
IllustrisTNG通过预测构建了一张由气体和暗物质组成的宇宙网络，而其中的星系与真实星系在形状和大小上非常相似。借助该手段，科学家第一次能运用流体动力学模拟直接计算出太空中星系详细的群集模式。与美国新墨西哥州阿帕奇山顶天文台斯隆数字巡天项目（Sloan Digital Sky Survey）之类的机构提供的观测数据相比，研究人员认为IllustrisTNG的模拟数据具有高度的现实性。
此外，这些模拟模型还预测了宇宙网络随着时间推移会如何变化，特别是这种变化与宇宙中潜藏的暗物质的关系。
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编译：朱明逸 审稿：阿淼 编辑：张梦
来源：https://phys.org/news/2018-02-astrophysicists-illustristng-advanced-universe-kind.html
