研究人员进行了先进的星系形成模拟，揭示了早期盘状星系的形成，并解决了“失踪卫星问题”，这标志着向了解宇宙迈出了重要的一步。来源:SciTechDaily.com

　　阿斯特罗科学家们可以使用超级计算机来模拟从138亿年前的大爆炸到现在的星系形成过程。但误差的来源有很多。一个能由隆德大学的研究人员领导的一个研究小组在8年多的时间里花费了1亿个计算机小时试图纠正这些错误。

　　过去十年，计算机模拟取得了重大进展，可以真实地计算星系是如何形成的。这些宇宙学模拟对于我们理解星系、恒星和行星的来源至关重要。然而，这些模型的预测受到模拟分辨率的限制，以及对许多因素的假设的影响，例如恒星如何生存和死亡，以及星际介质的演变。

　　协作提高准确性

　　为了最大限度地减少误差来源并产生更准确的模拟，来自60所高等教育机构的160名研究人员——由隆德大学的Santi Roca-Fàbrega、首尔国立大学的Ji-hoon Kim和加州大学的Joel R. Primack领导——合作，现在展示了有史以来规模最大的模拟比较结果。

　　“为了在星系形成理论方面取得进展，比较不同模拟的结果和代码是至关重要的。我们现在通过将世界上最好的星系模拟器背后的竞争代码组聚集在一起，以一种超级比较的方式做到了这一点，”天体物理学研究员Santi Roca-Fàbrega说。

　　这次合作的三篇论文，被称为CosmoRun模拟，现已发表在《天体物理学杂志》上。在这些照片中，研究人员分析了一个与银河系质量相同的星系的形成过程。该模拟基于相同的天体物理学假设，即宇宙中第一批恒星产生的紫外线背景辐射、气体冷却和加热以及恒星形成过程。

　　模拟宇宙的一部分。资料来源:AGORA合作组织

　　来自宇宙运行模拟的见解

　　新的结果使研究人员得出结论，像银河系这样的盘状星系形成于宇宙历史的早期，与詹姆斯·韦伯望远镜的观测结果一致。他们还找到了一种方法，使卫星星系(围绕较大星系运行的星系)的数量与观测结果一致，最终解决了科学界众所周知的一个问题，即“缺失卫星问题”。

　　此外，该团队还揭示了星系周围的气体如何成为现实模拟的关键，而不是恒星的数量和分布，这是以前的标准。

　　“这项工作已经进行了八年，需要运行数百次模拟，并使用了数亿小时的超级计算设备，”Santi Roca-Fàbrega说。

　　现在，这一旅程继续进一步完善星系形成的模拟。随着每一项技术成就的取得，Santi Roca-Fàbrega和他的同事们都希望能为宇宙和星系的诞生和演化这一令人眼花缭乱的谜题增添新的内容。

　　“这是更可靠的星系形成模拟的开始，这反过来将帮助我们更好地了解我们的家园银河系，”Santi Roca-Fàbrega说。

　　参考文献:“AGORA高分辨率星系模拟比较项目IV:作者:Santi Roca-Fàbrega, Kim Ji-hoon, Joel R. Primack, Minyong Jung, Anna Genina, Loic Hausammann, hyun - yong Kim, Alessandro Lupi, Kentaro Nagamine, Johnny W. Powell, Yves Revaz, Ikkoh Shimizu, Clayton Strawn, hsamctor Velázquez, Tom Abel, Daniel cerverino, Bili Dong, Thomas R. Quinn, Eun-jin Shin, Alvaro Segovia-Otero, Oscar Agertz, Kirk S. S. Barrow, Corentin Cadiou, Avishai Dekel, Cameron Hummels, Boon Kiat Oh，Romain Teyssier和Agora合作，提交，天体物理学杂志。arXiv: 2402.06202

　　除隆德大学外，约有60所大学和组织参与了这项工作。