荷兰莱顿大学主导的国际科研团队近日完成了一项里程碑式成果——在单一计算框架下首次实现普通物质、暗物质与暗能量协同作用的全流体力学模拟。这项名为FLAMINGO(全流体力学大尺度结构全天映射模拟)的项目,通过构建覆盖数十亿光年范围的虚拟宇宙,成功复现了从星系内部气体运动到超星系团分布的完整演化链条。项目生成的数据总量达2.5PB,相当于存储50万部高清电影,相关成果已刊载于《天文学和计算》期刊。
传统宇宙模拟长期面临尺度割裂的困境:宏观宇宙网络结构与微观星系物理过程往往需要分开建模。FLAMINGO项目突破这一局限,在保持计算精度的同时,将模拟范围扩展至前所未有的广度。科研人员特别展示了宇宙中厚度为20兆秒差距的冷暗物质切片图,蓝绿色条带状结构清晰呈现了暗物质在宇宙空间中的分布特征。这种多尺度耦合模拟技术,使得科学家首次在虚拟环境中观察到物质如何从早期宇宙的密度涨落,逐步凝聚成横跨亿万光年的纤维状"宇宙网"。
该数据集的核心突破在于构建了理论与观测的桥梁。随着詹姆斯·韦布空间望远镜等新一代观测设备投入使用,天文学进入高精度数据爆发期。FLAMINGO提供的自洽物理框架,为检验暗物质模型、解析星系形成机制提供了理想实验场。项目负责人特别指出,由于模拟体积足够庞大,宇宙中极为罕见的超大规模星系团等极端现象,在虚拟空间中得以系统性呈现,这为实际巡天观测提供了关键对照样本。
研究团队已将全部数据向全球科研界开放共享。这种开放策略显著提升了理论研究的迭代效率——科学家可在虚拟环境中反复调整参数组合,快速验证不同天体物理假说。项目首席研究员强调,当下一代天文观测数据量呈指数级增长时,此类高保真模拟将成为破解宇宙起源、结构演化等根本问题的核心工具。目前已有多个国际科研团队利用该数据集开展研究,涉及星系形成效率、暗能量时空分布等前沿课题。










