超级计算机提供了一套新的莱曼 - {$web_name} 顶部面板显示高分辨率

TACC的Frontera超级计算机合作天文学家开发了PRIYA，这是迄今为止由宇宙中大型结构组成的最大的流体动力学模拟套件。来自类星体光的Lyman-α森林光谱和来自红移z = 4的模拟的相应气体密度和温度的例子。顶部面板显示高分辨率；底部面板显示低分辨率，中间面板显示莱曼-α森林光谱。信用:uux.cn/DOI: 10.48550/arXiv.2309.03943。深圳企业财报动态
（神秘的地球uux.cn）据奥斯汀德克萨斯大学（乔治·萨拉扎）：像天上的灯塔一样，遥远的类星体发出宇宙中最明亮的光。它们发出的光比我们全部银河系还多。光线来自被超大品质黑洞吞噬时被撕裂的物质。宇宙参数是天文学家用来追踪大爆炸后数十亿年全部宇宙演化的重大数值约束。
类星体的光揭示了宇宙大尺度结构的线索，由于它穿过大爆炸后不久形成的重磅影像旗舰盘点巨大中性氢气云，其规模为2000万光年或更大。
运用类星体光资料，德克萨斯高级计算中心(TACC)的Frontera超级计算机合作天文学家开发了PRIYA，这是迄今为止为模拟宇宙中的大规模结构而制作的最大的流体动力学模拟套件。
“我们已然兴办了一个新的模拟模型来较为真实宇宙中存在的资料，”加州大学河滨分校天文学助理教授西蒙·伯德说。
Bird和他的同仁开发了PRIYA，它从斯隆数字巡天(SDSS)的扩展重子振荡光谱巡天(eBOSS)中获取光学资料。他和他的同仁在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》(JCAP)上发表了他们的岗位，亮相PRIYA年10月。
“我们将eBOSS资料与各类模拟模型开展较为，这些模型具有各异的有些成长，珍惜当下宇宙学参数和各异的宇宙初始条件，例如各异的物质密度，”Bird阐释道。“你要找到效果最好的那个，以及在不破坏资料和模拟之间的合理一致的状况下，你能离那个有多远。这些知识告诉我们宇宙中有多少物质，或者说宇宙中有多少结构。”

𝑧 = 2.2时的高保真可视化。20 × 20 Mpc/h管穿过全部120 Mpc/h箱。经由模拟盒的中心绘制视线(高分辨率:金色，低分辨率:蓝色)，并可视化光谱。朋友圈治愈文案，业内人士这样看颜色强调气体的密度，颜色越红强调温度越高。低保真度模拟显示出与高保真度模拟相当好的融合。鸣谢:uux.cn/宇宙学和天体粒子物理学杂志(2023)。DOI:10.1088/1475-7516/2023/2037
PRIYA模拟套件与大规模宇宙学模拟相连，后者也是由Bird共同开发的，称为ASTRID，用于探究星系形成、超大品质黑洞的合并以及宇宙历史早期的再电离期。普丽娅更进一步。它使用ASTRID中察觉的星系信息和黑洞形成规则，并改变初始条件。
“有了这些规则，我们可以使用我们开发的匹配星系和黑洞的模型，然后我们改变初始条件，并将其与莱曼？？？？“森林资料来自埃博斯的中性氢气，”伯德说。
莱曼？？？？“森林”来自类星体光谱图上密集吸收线的“森林”,这是由中性氢原子中能级之间的电子跃迁形成的。“森林”表明了巨大的星系间中性氢云的分布、密度和温度。更重大的是，气体的块状表明了暗物质的存在，这是一种假设的物质，但经由观察它对星系的引力却无法目睹。
普里亚的模拟已被用于完善2023年9月提交给JCAP的岗位中的宇宙学参数，该岗位由Simeon Bird及其加州大学河滨分校的同仁M.A. Fernandez和Ming-Feng Ho撰写。
先前对中微子品质参数的确认与来自宇宙微波背景辐射(CMB)的资料不一致，CMB被刻画为大爆炸的余辉。天文学家运用来自普朗克太空天文台的CMB资料对中微子的品质开展严格的限制。
中微子是宇宙中最丰富的粒子，所以精确确定它们的品质值针对宇宙大尺度结构的宇宙学模型相当重大。
“我们用比过去规模更大、设计更好的模拟开展了新的确认。与普朗克CMB资料的早期差异消失了，取而代之的是另一种张力，相似于在其他低红移大规模结构测量中目睹的状况，”伯德说。“这项探究的首要结局是证实CMB测量和弱透镜之间的σ8张力存在于210亿年前的红移中。”
“PRIYA探究中的一个约束良好的参数是σ8，它是800万帕秒或260万光年范围内的中性氢气结构的数量。这表明了漂浮在那里的暗物质团的数量，”伯德说。
另一个受约束的参数是ns，即标量光谱指数。这与暗物质的笨拙如何随着被确认区域的大小而转变有关。它显示了宇宙在大爆炸后瞬间膨胀的速度。
“标量光谱指数从一着手就设定了宇宙的行为方式。PRIYA的全部想法是解决宇宙的初始条件以及宇宙的高能物理如何表现，”Bird说。
伯德阐释说，普里亚的模拟需要超级计算机，只是由于它们太大了。
“PRIYA模拟的存储需求是如此之大，你不能把它们放在除了超级计算机之外的任何东西上，”Bird说。
Frontera上的PRIYA模拟是迄今为止最大的宇宙学模拟之一，需要超过100，000个核心小时来模拟一个由30723个(约290亿)粒子组成的操控系统，该操控系统位于边缘的一个120兆帕秒的“盒子”中，直径约为391万光年。PRIYA模拟在Frontera上消耗了超过600，000个节点小时。
“Frontera对这项探究相当重大，由于超级计算机需要足够大，我们可以相当轻松地管理其中一个模拟，我们需要管理许多模拟。没有弗龙特拉这样的东西，我们就无法解决它们。这并不是说要花很长时间——他们只是根本跑不起来，”伯德说。
另外，TACC的Ranch操控系统为PRIYA模拟资料提供了持久存储。
“牧场很重大，由于如今我们可以把PRIYA重新用于其他项目。这将使我们的科学作用力增多一倍或两倍，”伯德说。"
“我们对更多计算能力的渴望是无法满足的，”伯德归纳道。“我们坐在这个小星球上观察宇宙的大若干，这太疯狂了。”