4月23日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)發(fā)布宇宙學(xué)模擬項(xiàng)目“千衍”。由中國(guó)科學(xué)家領(lǐng)銜的國(guó)際團(tuán)隊(duì)成功在超級(jí)計(jì)算機(jī)中構(gòu)建出一個(gè)數(shù)字虛擬宇宙，為人類(lèi)探索宇宙奧秘、研究宇宙的歷史演化提供了一份高精度數(shù)字導(dǎo)引圖譜。

所謂數(shù)字虛擬宇宙，是指科研人員依托超級(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大算力，構(gòu)建出的一個(gè)與真實(shí)宇宙十分相似的數(shù)字化宇宙。這個(gè)數(shù)字化宇宙完整還原了宇宙從誕生至今百億年間的演化過(guò)程，每個(gè)階段的樣貌以數(shù)字模型的形式完整地再現(xiàn)出來(lái)。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)王喬研究員介紹，在宇宙大爆炸以后，宇宙從一個(gè)非常均勻的狀態(tài)，逐漸形成類(lèi)似于網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。在“千衍”模擬中，科研團(tuán)隊(duì)使用4.2萬(wàn)億個(gè)虛擬的粒子，在宇宙138億年的時(shí)間長(zhǎng)度上，描述了整個(gè)宇宙結(jié)構(gòu)形成以及演化的過(guò)程。

借助星系形成物理模型，“千衍”可提供星系的圖像、能譜等重要信息。通過(guò)高精度虛擬宇宙與實(shí)測(cè)觀測(cè)對(duì)比，將助力破解暗物質(zhì)、暗能量本質(zhì)難題，深化對(duì)星系演化規(guī)律的認(rèn)知。同時(shí)，模擬數(shù)據(jù)也將為中國(guó)空間站巡天望遠(yuǎn)鏡（CSST）、歐洲空間局“歐幾里得”（Euclid）等國(guó)際旗艦觀測(cè)項(xiàng)目提供重要的科學(xué)支撐。

據(jù)了解，在這項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)十余年的研究工作中，我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)使用自主開(kāi)發(fā)的軟件，針對(duì)國(guó)產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行了算法、編程等方面的優(yōu)化，最終產(chǎn)出總量達(dá)13 PB的科研數(shù)據(jù)，充分展現(xiàn)了我國(guó)在計(jì)算宇宙學(xué)和高性能計(jì)算領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，助力全世界宇宙學(xué)研究邁入高精度時(shí)代。