科學家重現「曆時100億年星系碰撞全過程」

據英國《新科學家》雜志報道,隨著計算機技術的不斷發展,科學家們可以根據一些基本的物理特征,利用計算機模擬出一些此前人類無法看見,或者是無法進行直接觀測的物理和宇宙現象,甚至可以模擬出一次曆時100億年的星系碰撞過程。

以下是就是利用計算機模擬出來的物理和宇宙現象圖片:

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曆時100億年星系碰撞模擬圖

1、曆時100億年星系碰撞模擬圖

這組星系碰撞過程的照片是根據一次曆時100億年的星系碰撞的仿真模型拍攝而成。仿真模型通過色彩的變幻、大小以及角度的調整,形象地描繪了兩個星系在碰撞過程中不同時刻的密度、重力以及巨大的純量場的變化情況。劇烈的碰撞將普通物質和暗物質撕裂開來,這使得科學家們對宇宙暗物質引力現象的觀察成爲可能。

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電流運動模擬圖

2、電流運動模擬圖

圖的左側顯示的是利用導電流體模擬出來的電流強度和磁場線,圖的右側則顯示了完整的流速場線。電子在導體中做的是無規則運動,而且運動速度很慢很慢,當有電場加在導體兩端時,導體中的電子便做定向移動,從而形成電流。

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銀河系與仙女座星系模擬碰撞

3、銀河系與仙女座星系模擬碰撞

圖爲計算機模擬出關于銀河系與仙女座星系相撞、融合的細節。融合過程形成一個螺旋狀的結構,並甩出一條長長的尾巴。天文學家們認爲,仙女座星系和銀河系在30億年後可能發生碰撞。事實上,在這種星系碰撞中星系中所包含的恒星等天體並不會真的發生物理上的碰撞接觸,因爲星系本身是非常彌散的,作爲距離太陽最近的恒星,比鄰星與地球間的距離也有太陽直徑的3000萬倍。如果這個理論正確,那麽在大約30億年後仙女座星系內的恒星與氣體將能夠在地球上用肉眼看到。如果仙女座星系與銀河系發生了碰撞,兩個星系將在大約70億年後最終合並爲一個更大的橢圓星系。

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太空視覺扭曲模擬圖

4、太空視覺扭曲模擬圖

這是計算機模擬出來的太空視覺扭曲圖。當太空船透過一個類似扭曲的透明泡泡觀察地球和月亮時,就會看到如圖所示的這種扭曲情形。宇航員在太空中的視覺扭曲使得他們很難判斷物體的速度,這可以解釋一些太空災難的發生,如1997年在俄羅斯Mir空間站上發生的事故。當時名爲進步號的無人駕駛飛船在此太空站上沖了一個洞。事後查明這次撞擊就部分歸咎于從監視器圖像中難以獲知此飛船的飛行速度。

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超新星爆炸的模擬過程

5、超新星爆炸的模擬過程

這是一顆1A型超新星爆炸的完整過程,從爆炸的開始直到火焰的燃起。藍色表面的就是火焰,白色表面的則是爆炸波陣面。一個星體要到生命盡頭的時候,會突然變得特別的亮,這個時候的星體被稱爲「超新星」。超新星誕生一般由于大型恒星內核停止産生新的能量,自身重力産生的巨大引力導致整個星體向中心坍塌,從而出現劇烈爆炸,形成超新星爆發。天文學界認爲超新星爆發過程中噴射出的大量物質彌漫在星系之間,成爲孕育新一代恒星及周圍行星的原始材料。

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人類骨骼的三維模擬圖

6、人類骨骼的三維模擬圖

人類骨骼的三維模擬圖片,可以幫助人們預測由于骨質疏松症所造成的骨折危險。上圖是利用微運算X線斷層攝影技術所拍攝的四個骨骸標本的多倍放大照片。

(來源:新浪科技)

 
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