宇宙の大規模構造 短編映像
宇宙の大きさが現在の約1/40であった約130億年前から現在までに、宇宙の大部分の質量を担うダークマターの分布や運動がどのように進化してきたのかを、 大規模多体シミュレーションで調べた結果を映像化したものです。このコンテンツの短編映像は、固定視点でシミュレーション領域を映像化したものです。
シーン解説：宇宙の大規模構造の時間進化
宇宙初期ではダークマターはほぼ一様に分布していました。しかし、わずかな密度のゆらぎも存在していました。これが宇宙の大規模構造の種になります。 この箱は、当時の宇宙の一部分を切り取ったもので、青いガス状のものがダークマターをあらわしています（現実にはダークマターは見えません）。 立方体の大きさは、一片が現在の3億光年に相当しています。
ゆらぎは重力によって時間と共に成長します。 密度が大きくなったところは重力が強くなり、重力でまわりのダークマターを集めてますます密度が大きくなるからです。 やがて揺らぎから細かい網目状の構造が作られます。 ダークマターの密度の大きいところには普通の物質も集まり、銀河が生まれます。 ここでは銀河は、白い光の粒で表現されています。 銀河はこの網目構造に沿って運動し、網目の節に銀河団が形成されていきます。
シーン解説：宇宙の大規模構造（現在）
シミュレーションの開始より137億年後の宇宙の大規模構造の全体像を表示しています。 計算領域全体を回転させて眺めています。この映像はループ再生に対応しています。
数値計算詳細
| 基本となるモデル | Λ-dominated Cold Dark Matter Model |
| 計算目的 | 銀河の分布及び統計的性質の再現 |
| 計算モデル | 計算手法：重力計算(AMR-PM法)、銀河形成(準解析的モデル) 計算に使用した粒子数：1.3×108 計算に使用したメッシュ：512×512×512 + 階層格子 初期条件：一様＋ΛCDMモデルに基づいた微小な揺らぎ 境界条件：周期境界条件 |
| 使用した計算機 | VPP-5000 |
| 現象の時間スケール | ～137億年 |
| 現象の空間スケール | ～3億光年 |
| 数値計算を行った人 | 矢作日出樹（国立天文台; N体シミュレーション）、長島雅裕（京都大学; 銀河モデル） |
| 参考 | Yahagi, Nagashima, & Yoshii 2004, ApJ, 605, 709 Yahagi & Yoshii 2001, ApJ, 558, 463 Davis, Efstathiou, Frenk, & White 1985, ApJ, 292, 371 |
映像化詳細
この計算では、青がダークマター、白が形成された銀河です。ここではそれらの粒子をすべて半透明なポリゴンとして表示して映像化しています。