由中国科学家主导的国际科研团队近日公布了一项突破性成果——超大规模宇宙学模拟项目“千衍”的首批研究数据正式对外发布。该团队利用超级计算机构建了一个边长约120亿光年的虚拟宇宙，通过追踪约4.2万亿个暗物质粒子的运动轨迹，首次以极高精度还原了宇宙自诞生以来百亿年间的结构演化过程。这一成果被国际学术界视为探索暗物质与暗能量奥秘的“数字地图”，为理解宇宙演化提供了全新视角。
“千衍”模拟从宇宙大爆炸后的初始状态起步，通过计算物质间的引力相互作用，逐步呈现暗物质如何聚集形成暗晕，并构建出宇宙中庞大的纤维状网络结构。研究团队不仅记录了100多个关键演化阶段的宇宙快照，还结合星系形成模型生成了虚拟星系的光度、颜色等物理参数，甚至模拟出可供对比的观测图像。中国科学院国家天文台研究员王乔指出，这种“虚拟与现实”的直接比对方式，为检验现有宇宙学理论提供了前所未有的工具。
作为连接理论预测与天文观测的桥梁，“千衍”项目的数据已确定将应用于中国空间站巡天望远镜、欧洲空间局欧几里得空间望远镜等国际大型观测项目。通过将模拟结果与实际观测信号进行匹配，天文学家能够更精准地识别暗物质和暗能量在宇宙结构形成中的作用。王乔强调，这一模拟体系为解决“宇宙为何加速膨胀”“物质如何分布”等根本性问题提供了关键支撑。
国际同行对该成果给予高度赞誉。美国德克萨斯大学奥斯汀分校教授麦克·博伊兰-科尔钦称其为“计算领域的奇迹”，认为其在模拟规模与分辨率的平衡上达到了前所未有的水平，堪称星系形成研究的里程碑。德国马普天体物理研究所所长沃尔克·斯普林格尔则表示，该模拟“重新定义了数值宇宙学的可能性边界”，其强大的统计能力使科学家能够对标准宇宙学模型进行更高精度的验证。
在实证研究中，团队选取了距离地球约40亿光年的复杂星系团“阿贝尔2744”作为测试案例。尽管该区域存在活跃的星系合并现象且环境极端复杂，但“千衍”基于标准模型的模拟预测与詹姆斯·韦布空间望远镜的实际观测结果高度一致。这一发现进一步证实了现有宇宙学框架的可靠性，相关研究论文已发表于《皇家天文学会月刊》。
