記者今天從國家超算廣州中心獲悉:由北京師范大學天文系教授張同杰領銜的宇宙中微子數(shù)值模擬團隊,日前在 “天河二號”超級計算機系統(tǒng)上成功完成了3萬億粒子數(shù)的宇宙中微子和暗物質數(shù)值模擬,揭示了宇宙大爆炸1600萬年之后至今約137億年的漫長演化進程。
有關專家指出,這一研究成果為通過天文觀測手段研究宇宙中微子及其質量打開了一扇新的大門,有望大大縮短人類探索宇宙起源與演化奧秘的時間進程,對基礎科學、宇宙環(huán)境、地球生態(tài)、礦藏勘探等領域的研究將起到積極推動作用。
中 微子是自然界中最基本的粒子種類之一,號稱宇宙幽靈。它在宇宙誕生后約1秒鐘就脫離其它等離子體物質的影響,形成看不見的宇宙背景。中微子在宇宙空間中穿 梭往復,是宇宙演化進程和各種天文現(xiàn)象的參與者和見證者。由于中微子質量小(約為電子質量的千萬分之一或更低)、不帶電、運動速度快,目前的物理學實驗和 宇宙學觀測都無法測定中微子的絕對質量。
2013 年底,國防科技大學研制的“天河二號”超級計算機在國家超算廣州中心投入運行。此后,由北京師范大學、國防科技大學、加拿大理論天體物理研究所、北京大 學、中科院高能物理研究所聯(lián)合組成的宇宙中微子數(shù)值模擬團隊,經過一系列技術攻關,在“天河二號”上成功進行了3萬億粒子數(shù)中微子和暗物質的宇宙學數(shù)值模 擬。據(jù)中科院國家天文臺宇宙暗物質與暗能量研究團組首席科學家陳學雷研究員介紹,該項研究比美國阿貢國家實驗室的Mira超級計算機去年進行的1.07萬 億粒子數(shù)數(shù)值模擬超出兩倍多,是目前國際宇宙學領域運行粒子數(shù)最多的N體數(shù)值模擬。
張同杰教授說,進行多達3萬億粒子數(shù)中微子和暗物質的 宇宙學數(shù)值模擬,目前世界上只有“天河二號”能擔此重任。它好比一架“像素”極高的“超高速攝像機”,通過上述模擬“還原”出宇宙清晰而漫長的演化“視 頻”,使宇宙大爆炸1600萬年之后至今約137億年的漫長演化過程得以呈現(xiàn),為通過天文觀測手段測量中微子質量帶來新的契機和希望。