把宇宙装进计算机,超大规模宇宙学模拟项目“千衍”发布首批成果
北京日报客户端 | 记者 刘苏雅

2026-04-23 12:11 语音播报

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人类探索宇宙奥秘的进程,有了一份高精度数字导引图谱——超大规模宇宙学N体模拟项目“千衍”,将边长约120亿光年的宇宙空间装进计算机,使用约4.2万亿个暗物质粒子,高精度追踪暗物质在宇宙演化中的聚集和结构形成过程。4月23日,我国科学家领衔的国际团队发布了“千衍”首批研究成果。

一场大爆炸,迎来了宇宙的初生,这是科学界关于宇宙起源的主流理论。“千衍”的模拟也自此而始。但要模拟宇宙演化过程,需要长期、大规模动用超算资源,中国科学院“东方”超级计算机,成为支撑此次宇宙数值模拟的重要基础。中国科学院国家天文台团队历时数年攻关,自主开发了相关软件,对国产自主超算平台完成深度优化,实现了超大规模、超长运行时间的高效稳定计算。

在东方超算4096节点运行1.6万张加速卡,历时大约18天,“宇宙”在计算机中显现。国家天文台研究员王乔介绍,“千衍”累计产生了1.3万万亿字节的数据,从大爆炸之后的宇宙早期开始,通过计算宇宙中物质的引力作用,高精度模拟再现了百亿年尺度上宇宙大尺度结构的形成与演化过程。

目前,对极端稀有天体的模拟,已经在“千衍”中成为现实。距离地球约40亿光年的著名大质量并合星系团阿贝尔2744,由多个星系团碰撞并合而成,结构极端复杂。将高精度虚拟宇宙与实际观测数据进行对比,能为研究暗物质、暗能量等基础宇宙学问题提供重要支撑,深化对星系演化规律的认知。后续,这些模拟数据将为中国空间站巡天望远镜(CSST)、欧洲空间局欧几里得空间望远镜(Euclid)等大型巡天项目,提供重要的科学支撑。


编辑:王雯淼

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