欧洲空间局参与的欧几里得联盟近日宣布,其主导的“旗舰二号”宇宙模拟项目正式完成。这项耗时数年的研究依托瑞士“Piz Daint”超级计算机,构建了迄今为止最精细的宇宙演化模型,覆盖34亿个星系,并追踪了超过4万亿个粒子的引力相互作用。每个模拟星系均被赋予超过400项物理属性,从恒星形成率到金属丰度,为科学家提供了前所未有的观测维度。
项目核心算法由苏黎世大学团队开发,通过模拟暗物质与可见物质的动态演化,成功复现了宇宙大尺度结构的形成过程。模型中清晰展现了星系团、纤维状结构及巨大空洞的分布,这些被统称为“宇宙网”的特征,与现有天文观测结果高度吻合。研究人员指出,该成果不仅验证了数值宇宙学的理论框架,更为理解暗物质与暗能量的相互作用提供了关键工具。
作为欧几里得空间望远镜任务的配套项目,“旗舰二号”的构建始于望远镜2023年7月发射前。该望远镜计划在六年任务期内扫描三分之一的天区,绘制高精度宇宙三维地图,其核心科学目标直指暗物质与暗能量——这两种神秘成分被认为主导了宇宙的加速膨胀。模拟数据的提前生成,使得科研团队能够预先测试数据分析流程,优化针对海量观测数据的处理算法。
项目最引人注目的创新在于其数据共享策略。全部PB级模拟数据已通过CosmoHub平台向全球开放,任何研究人员均可免费获取。这一举措打破了传统科研对超级计算资源的依赖,使得中小型研究机构也能参与前沿宇宙学研究。项目成员强调,开放数据模式将加速科学发现,促进跨学科合作,为全球科研共同体注入新活力。
空间科学研究所的专家表示,此类大规模模拟对验证理论模型、设计观测策略具有不可替代的价值。随着欧几里得望远镜逐步传回数据,模拟与观测的对比研究将揭示更多宇宙奥秘。目前,全球已有数百个研究团队申请使用“旗舰二号”数据,相关研究成果预计将在未来两年内陆续公布。