AI 帮助构建有史以来最详细的银河系模拟,绘制 1000 亿颗恒星的地图

新模型绘制了破纪录的恒星数量,该模型加快了处理时间,同时允许将超新星爆炸等较小规模的事件与更大规模的星系过程一起纳入模拟中。

来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻

通过将机器学习与数值模型相结合,创建了迄今为止最详细的超级计算机模拟银河系。该程序的运行速度比最详细的模型快 100 倍,使天文学家有机会在几个月而不是几十年的时间内绘制出银河系数十亿年的演化图。

新的模拟包含 1000 亿个代表恒星的粒子,这与银河系的恒星数量大致相同。之前的最佳分辨率模拟只能管理十亿颗恒星,而且速度很慢。详细模拟 100 万年的星系演化需要实时 315 小时(即 13 天),这意味着使用之前的最佳分辨率模拟来模拟 10 亿年将需要近 36 年的实际计算时间。

星星 银河系

现在,由日本 RIKEN 跨学科理论与数学科学中心的 Keiya Hirashima 领导的团队开发了一种新的超级计算机驱动的模拟,该模拟速度更快,并且具有更高的恒星分辨率,这要归功于一种允许包含短期和长期尺度事件的新方法。

相比之下,之前的最佳分辨率模拟只有十亿个粒子。每个粒子代表 100 颗恒星,但这随后对细节进行了平滑处理,例如单个超新星对周围气体环境的影响。因此,之前的最佳模拟更倾向于长期事件,而不是与单个恒星相关的短期现象,但通常是短期现象影响更大规模、更长期的星系演化。

超新星 星际介质

通过将替代模型与描述银河系整体动力学的数值模拟相结合,Hirashima 的团队能够将较短时间尺度的超新星事件的影响纳入较大时间尺度的银河过程中。

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