全球最大虛擬宇宙構建成功

人類探不到邊際、還隱藏許多奧秘的當前宇宙，是否只是某些先進文明的電腦模擬？當人類觀測數十億光年的遙遠天體時，實際上是在穿越時空回顧宇宙的過去。然而，宇宙的演化過程十分漫長，無法觀測到完整過程，因此電腦模擬成為探索宇宙演化的關鍵手段。中國超大規模宇宙學N體模擬項目“千衍”的首批研究成果日前在北京發佈，該模擬從大爆炸之後的宇宙早期開始，通過計算宇宙中物質的引力作用，高精度模擬再現了百億年尺度上宇宙大尺度結構的形成與演化過程，這也是世界上迄今最大規模的宇宙模擬項目。

項目研究團隊表示，首批研究成果由中國科學家領銜的國際團隊完成，“千衍”模擬在邊長約一百二十億光年的宇宙空間尺度上，使用約四點二萬億個暗物質粒子，通過N體模擬技術，高精度追蹤暗物質在宇宙演化過程中的聚集和結構形成，並輸出一百個演化階段的模擬快照，為人類探索宇宙奧秘提供了一份高精度數字導引圖譜。

藉助星系形成半解析模型，“千衍”模擬還可生成星系星族、光度、光譜能量分佈以及虛擬觀測圖像等信息。通過將高精度虛擬宇宙與實際觀測進行比較，將為研究暗物質、暗能量等提供重要支撐。同時，模擬數據也將為中國空間站巡天望遠鏡以及歐洲空間局歐幾里德空間望遠鏡等大型巡天項目提供重要科學支撐。

“千衍”模擬使用由中國科學院國家天文台團隊自主開發的軟件，面向國產自主超算平台進行深度優化，成功實現在上萬張加速卡上進行長時間高效穩定計算的能力，表明中國在宇宙學與高性能計算交叉融合方面取得重要突破。

“千衍”模擬依託中國科學院計算機網絡信息中心“東方”超級計算機完成，首批數據後續將向全球發佈。

“千衍”模擬項目首篇學術論文日前在國際學術期刊《皇家天文學會月刊》發表，檢驗了“千衍”模擬研究極端稀有天體的能力。

小 米