由中国科学家主导的国际科研团队，依托超级计算机的强大算力，成功构建了一个覆盖138亿年宇宙演化历程的数字虚拟宇宙——“千衍”宇宙学模拟项目。这一成果为人类理解宇宙结构形成、星系演化以及暗物质本质提供了前所未有的高精度数字工具，标志着我国在计算宇宙学领域迈入世界前沿。
据中国科学院国家天文台研究人员介绍，该模拟项目通过4.2万亿个虚拟粒子，完整再现了宇宙从大爆炸后极端均匀状态逐步形成网状结构的演化过程。科研团队自主研发的算法模型，首次在数字空间中精确描述了暗物质引力作用如何驱动星系团簇的形成，以及普通物质如何在这些引力势阱中聚集形成恒星和星系。
这个虚拟宇宙不仅包含星系的空间分布信息，还能生成星系的光谱特征、形态结构等观测数据。通过将模拟结果与斯隆数字巡天等实际观测项目的数据进行比对，科学家发现两者在星系团分布密度、星系形态比例等关键指标上高度吻合，为验证宇宙学标准模型提供了重要依据。
项目负责人王乔研究员指出，该模拟突破了传统宇宙学研究的局限，首次实现了对暗能量影响下宇宙大尺度结构形成的动态追踪。模拟数据显示，暗能量在宇宙年龄约50亿年时开始显著影响结构形成速度，这一发现与欧洲空间局"普朗克"卫星的宇宙微波背景辐射观测结果相互印证。
这项持续十余年的研究产生了超过13PB的原始数据，相当于1300万部高清电影的存储量。科研团队针对国产神威·太湖之光等超级计算机特点，优化了粒子相互作用计算算法，使模拟效率较国际同类项目提升40%。这些技术突破不仅支撑了"千衍"项目的实施，也为我国自主建设下一代巡天望远镜的数据处理奠定了基础。
目前，模拟数据已向全球科研界开放共享，为包括中国空间站巡天望远镜、欧洲"欧几里得"空间望远镜在内的多个国际重大观测项目提供理论支撑。美国加州理工学院宇宙学家评价称，这是目前分辨率最高、物理过程最完整的宇宙演化模拟，将推动星系形成理论进入量化研究新阶段。
