由中国科学院国家天文台主导的超大规模宇宙学模拟项目“千衍”（HyperMillennium）取得突破性进展，其首批科学成果近日在国际权威期刊《皇家天文学会月刊》（MNRAS）发表。由我国科学家领衔的国际团队，依托国产“东方”超级计算机，成功构建出覆盖120亿光年空间、包含4.2万亿个暗物质粒子的高精度数字宇宙模型，完整复现了宇宙大爆炸后138亿年的结构演化过程，为研究暗物质与暗能量本质提供了关键工具。
研究团队采用N体数值模拟技术，精确追踪暗物质粒子在引力作用下的聚集轨迹，生成了100个不同演化阶段的宇宙结构快照。通过引入星系形成物理模型，该数字宇宙不仅还原了星系的空间分布，还模拟出其光度、能谱等观测特征。以距地球40亿光年的阿贝尔2744超星系团为验证对象，模拟结果与詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）的实测数据在像素级精度上高度吻合，证实标准宇宙学模型在极端复杂天体环境中的适用性。
项目负责人高亮教授带领团队历时十余年完成技术攻关。这位来自河南三门峡的学者，此前因发现“暗晕组装偏袒效应”享誉天文学界。针对国产超算平台特性，团队自主研发了数值模拟软件PhotoNs，优化并行算法后实现上万张加速卡稳定运行，最终产出13PB规模的科研数据。这一成果标志着我国在宇宙学与高性能计算交叉领域达到国际领先水平。
国际学术界对该成果给予高度评价。德国马普天体物理研究所所长Volker Springel教授指出，千衍模拟突破了现有数值宇宙学的技术极限，其强大的统计能力为检验宇宙学模型提供了全新手段。美国得克萨斯大学奥斯汀分校Mike Boylan-Kolchin教授则认为，这项“计算奇迹”通过前所未有的空间覆盖与质量分辨率，将推动人类从大规模巡天数据中破解基础物理难题。
据悉，项目首批数据将通过国家天文科学数据中心向全球开放共享，为中国空间站巡天望远镜（CSST）、欧洲空间局“欧几里得”（Euclid）望远镜等国际项目提供理论支撑。该成果由中科院国家天文台联合多家科研机构共同完成，得到央视新闻、新华社等媒体关注报道。
