Frontera上的超級計(jì)算機(jī)模擬揭示了超大質(zhì)量黑洞的起源，超大質(zhì)量黑洞被認(rèn)為是星體形成整個宇宙中存在的最大質(zhì)量的物體。這里顯示的重態(tài)中最武漢江岸外圍上門做愛vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)是Astrid模擬中以最大質(zhì)量類星體(BH1)及其宿主星系環(huán)境為中心的類星體三重態(tài)系統(tǒng)。紅色和黃色的宇宙線在BH1的參考系中標(biāo)記了另外兩個類星體(BH2和BH3)的軌跡，因?yàn)樗鼈兟菪M(jìn)入彼此并合并。物體Credit: DOI 10.3847/2041-8213/aca160
（神秘的類大質(zhì)地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by University of Texas at Austin）：超大質(zhì)量黑洞是宇宙中質(zhì)量最大的物體。它們的星體形成質(zhì)量可以達(dá)到幾百萬到幾十億個太陽質(zhì)量。德克薩斯高級計(jì)算中心(TACC)的重態(tài)中最Frontera超級計(jì)算機(jī)上的超級計(jì)算機(jī)模擬幫助天體物理學(xué)家揭示了大約110億年前形成的超大質(zhì)量黑洞的起源。
“我們發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞的宇宙一個可能形成渠道是大質(zhì)量星系的極端合并，這最有可能發(fā)生在‘宇宙正午’時期，物體武漢江岸外圍上門做愛vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)”哈佛-史密森天體物理中心的類大質(zhì)博士后研究員岳影·倪說。
倪是星體形成2022年12月發(fā)表在天體物理學(xué)雜志《快報》上的論文的第一作者，該論文發(fā)現(xiàn)了三重類星體合并形成超大質(zhì)量黑洞，重態(tài)中最三重類星體是宇宙由落入嵌套超大質(zhì)量黑洞的氣體和塵埃照亮的三個星系核心系統(tǒng)。
計(jì)算機(jī)模擬與望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)攜手合作，物體幫助天體物理學(xué)家填補(bǔ)恒星和黑洞等奇異物體起源的缺失部分。
迄今為止最大的宇宙學(xué)模擬之一被稱為Astrid，由Ni共同開發(fā)。這是星系形成模擬領(lǐng)域中最大的粒子或內(nèi)存負(fù)載模擬。
“Astrid的科學(xué)目標(biāo)是研究星系的形成，超大質(zhì)量黑洞的合并，以及宇宙歷史上的再電離，”她解釋道。Astrid對跨越數(shù)億光年的大量宇宙進(jìn)行建模，但可以放大到非常高的分辨率。
Ni使用德克薩斯高級計(jì)算中心(TACC)的Frontera超級計(jì)算機(jī)開發(fā)了Astrid，這是美國最強(qiáng)大的學(xué)術(shù)超級計(jì)算機(jī)
“Frontera是我們從一開始就在Astrid中使用的唯一系統(tǒng)。這是一個純粹的基于Frontera的模擬，”倪繼續(xù)說道。
Frontera是Ni Astrid模擬的理想選擇，因?yàn)樗軌蛑С中枰獢?shù)千個計(jì)算節(jié)點(diǎn)的大型應(yīng)用程序，這些節(jié)點(diǎn)是處理器和內(nèi)存的獨(dú)立物理系統(tǒng)，它們被組合在一起用于一些最復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算。
“我們使用了2，048個節(jié)點(diǎn)，這是大型隊(duì)列中允許的最大值，來啟動例行模擬。這只有在像Frontera這樣的大型超級計(jì)算機(jī)上才有可能，”倪說。
她在Astrid模擬中的發(fā)現(xiàn)顯示了一些完全令人難以置信的東西——黑洞的形成可以達(dá)到100億太陽質(zhì)量的理論上限。“這是一項(xiàng)極具計(jì)算挑戰(zhàn)性的任務(wù)。但你只能通過大容量模擬來捕捉這些罕見和極端的物體，”倪說。
“我們發(fā)現(xiàn)的是三個超大質(zhì)量黑洞，它們在宇宙正午聚集它們的質(zhì)量，這是110億年前恒星形成、活動星系核(AGN)和超大質(zhì)量黑洞達(dá)到其活動峰值的時候，”她補(bǔ)充道。
宇宙中大約一半的恒星誕生于宇宙正午。它的證據(jù)來自許多星系調(diào)查的多波長數(shù)據(jù)，如大天文臺起源深度調(diào)查，來自遙遠(yuǎn)星系的光譜告訴它的恒星年齡，恒星形成歷史，以及內(nèi)部恒星的化學(xué)元素。
“在這個時期，我們發(fā)現(xiàn)了三個大質(zhì)量星系的極端和相對快速的合并，”倪說。“每個星系的質(zhì)量都是我們銀河系的10倍，每個星系的中心都有一個超大質(zhì)量黑洞。我們的發(fā)現(xiàn)表明，這些類星體三重態(tài)系統(tǒng)有可能是那些罕見的超大質(zhì)量黑洞的前身，在這些三重態(tài)相互引力作用并相互融合之后。”
此外，在宇宙正午對星系的新觀測將有助于揭示超大質(zhì)量黑洞的合并和超大質(zhì)量黑洞的形成。來自詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)的高分辨率星系形態(tài)細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)正在滾滾而來。
“我們正在進(jìn)行Astrid模擬JWST數(shù)據(jù)的模擬觀測，”倪說。
“此外，未來基于太空的美國宇航局激光干涉儀空間天線(LISA)引力波天文臺將讓我們更好地了解這些大質(zhì)量黑洞如何合并和/或聚結(jié)，以及宇宙歷史上的層次結(jié)構(gòu)、形成和星系合并，”她補(bǔ)充道。“對于天體物理學(xué)家來說，這是一個令人興奮的時刻，很高興我們可以通過模擬對這些觀測進(jìn)行理論預(yù)測。”
倪的研究小組還計(jì)劃對AGN星系進(jìn)行系統(tǒng)的研究。“對于JWST來說，它們是一個非常重要的科學(xué)目標(biāo)，確定了AGN宿主星系的形態(tài)，以及它們與宇宙正午期間銀河系的廣泛人口相比有何不同，”她補(bǔ)充道。
倪說:“能夠使用超級計(jì)算機(jī)真是太好了，這種技術(shù)可以讓我們非常詳細(xì)地模擬宇宙的一部分，并根據(jù)觀察結(jié)果做出預(yù)測。”