- 宇宙之美
- (法)雅克·保罗 (法)让-吕克·罗贝尔-艾斯尔
- 643字
- 2025-03-10 18:53:44
大尺度结构
从宇宙微波背景辐射中可推断出原初密度扰动。通过数值模拟,我们可了解到原初密度扰动如何演化出宇宙中的大尺度结构。这种大尺度结构与科学观测结果几近吻合。
大部分宇宙学家认为,宇宙从复合时期到大尺度结构形成再到如今,这整个变化过程都是在一个宇宙空间中进行的。在这个空间中,速度比光速慢的大质量粒子组成的暗物质占大多数,此外还有少量的重子物质。
日益先进的数值模拟技术为这个被称为“冷暗物质”(因暗物质粒子移动速度慢而得名)的模型提供了有力证据。若想演绎一个物理系统的发展过程,就必须了解其初始状态和终了状态,正如我们所探究的宇宙,我们需要知道它的复合时期状态和如今的状态。探究初始状态,只需观测宇宙微波背景;而探究终了状态,大型巡天会为我们提供帮助。
借助室女座联盟(Virgo consortium)等组织用全球最强计算机进行的数值模拟,宇宙学家可以描绘出宇宙的快速发展过程:从复合时期的微小密度扰动,到130多亿年后,物质集中形成星团,星团又组成星系,散布于存在巨大空洞的“宇宙网”的节点上,变成现在的样子。这些模拟实验通过对冷暗物质最真实的还原,表明在1亿年间,最早形成的结构是质量为100万倍太阳质量的天体,而后这些天体经过不断聚变形成星系,其典型质量为1000亿倍太阳质量。
相关内容:暗物质粒子,重子物质,宇宙微波背景,黑暗时期

2005年,室女座联盟模拟出一个宇宙三维空间的终了状态,此三维空间每边长度为20亿光年。室女座联盟的宇宙学家历时一个多月,用超级计算机重建了浩瀚宇宙中散布的2000多万个星系的发展过程。
大爆炸后1亿年
-137亿年