全球最大“虚拟宇宙”成功构建

近日，由中国科学家主导的国际科研团队正式发布了超大规模宇宙学模拟计划“千衍”的首批成果。这个迄今为止规模最大的虚拟宇宙，通过超级计算机生成，其边长达到了惊人的约120亿光年，追踪了约4.2万亿个暗物质粒子的运动历程，首次以极高的精度描绘出宇宙百亿年来的结构演化全景图，被学术界赞誉为探寻暗物质与暗能量奥秘的“数字导航图”。

“千衍”模拟从宇宙大爆炸后不久开始，通过计算物质间的引力相互作用，逐步再现了暗物质如何聚集形成暗晕以及庞大的宇宙纤维状网络。

“模拟不仅记录了超过100个宇宙演化阶段的关键快照，还能借助星系形成模型生成虚拟星系的光度、颜色乃至模拟的观测图像。”中国科学院国家天文台研究员王乔指出，“这意味着，科学家能够将虚拟宇宙的‘模样’直接与大型望远镜拍摄的真实天区影像进行比对，从而验证现有宇宙学理论的可靠性。”

作为连接理论推测与实际观测的关键纽带，“千衍”将为一系列重大科学问题的探索提供重要支持。王乔表示，模拟数据将直接服务于中国空间站巡天望远镜、欧洲空间局欧几里得空间望远镜等国际大型巡天计划，帮助天文学家从海量观测数据中精确辨识暗物质、暗能量对宇宙结构形成所产生的影响。

国际同行对此项成果给予了高度赞誉。美国德克萨斯大学奥斯汀分校的麦克·博伊兰-科尔钦教授称赞“千衍”是一项计算奇迹，认为其在模拟体积与质量分辨率的覆盖范围上达到了前所未有的水平，是星系形成和宇宙学研究领域的里程碑式成果。德国马普天体物理研究所所长沃尔克·斯普林格尔教授则表示，该模拟“重新定义了数值宇宙学所能达到的高度”，其强大的统计效能使得科学家能够对标准宇宙学模型进行全新的高精度检验。

在具体的科学验证方面，研究团队以距离地球约40亿光年的复杂并合星系团“阿贝尔2744”为例进行了对比分析。结果显示，即使该星系团内部动力学状态极为活跃、所处环境异常复杂，“千衍”基于标准宇宙学模型的模拟预测，仍与詹姆斯·韦布空间望远镜的实际观测数据高度吻合。相关研究论文已于近期在国际权威期刊《皇家天文学会月刊》上正式发表。（记者陆成宽）