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中国科学家领衔构建数字虚拟宇宙 138亿年演化历程精准重现

时间:2026-04-27 16:01:02来源:快讯编辑:快讯

中国科学院国家天文台宣布,由我国科学家主导的国际科研团队成功利用超级计算机构建出名为“千衍”的数字虚拟宇宙。这一突破性成果为人类理解宇宙演化规律提供了前所未有的高精度数字模型,标志着我国在计算宇宙学领域迈入世界前沿。

该虚拟宇宙完整复现了从大爆炸至今138亿年的时空演化历程。科研团队通过4.2万亿个虚拟粒子构成的数字框架,精确模拟了宇宙从均匀状态逐步形成网状结构的动态过程。这项研究首次实现了对宇宙大尺度结构形成过程的全方位数字化再现,其时间跨度与空间分辨率均达到国际领先水平。

项目核心成员王乔研究员介绍,模拟系统整合了最新的星系形成物理模型,能够生成星系的形态图像、光谱特征等关键数据。通过将虚拟观测结果与真实天文数据交叉验证,科学家有望解开暗物质分布之谜,厘清暗能量对宇宙膨胀的影响机制。这项技术突破为研究星系生命周期演化提供了全新范式。

在技术实现层面,研究团队历时十余年开发专用计算软件,针对国产超级计算机架构进行深度优化。通过创新算法设计和并行计算策略,最终产出规模达13PB的模拟数据集。这项成果不仅验证了我国自主研发的高性能计算平台的可靠性,更为国际天文观测项目提供了重要理论支撑。

据悉,“千衍”项目数据已应用于中国空间站巡天望远镜(CSST)的观测规划,并为欧洲空间局“欧几里得”卫星等国际合作项目提供校准基准。该成果的开放共享将推动全球宇宙学研究进入精准模拟的新阶段,为探索宇宙终极奥秘开辟数字化新路径。

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