將邊長約120億光年的宇宙空間“裝進”計算機，使用約4.2萬億個虛擬的暗物質粒子，高精度追蹤這些粒子在宇宙演化中如何聚集、如何形成結構——由中國科學家領銜的國際團隊23日宣布，他們成功在超級計算機中構建出一個數字虛擬宇宙，為人類探索宇宙奧秘提供了一份高精度數字導引圖譜。

所謂數字虛擬宇宙，通俗講就是科研人員依托超級計算機的強大算力，打造出一個與真實宇宙高度相似的數字化版本。取名“千衍”的這一超大規模宇宙學模擬項目，完整還原了宇宙從誕生至今138億年間的演化過程，每個階段的樣貌都被以數字模型的形式再現出來。

中國科學院國家天文台研究員王喬介紹，“千衍”通過計算物質之間的引力，記錄了100個不同演化時期的“快照”。借助星系形成模型，模擬還能生成虛擬星系的圖像、顏色、光譜等信息。科學家將高精度虛擬宇宙與實際觀測結果進行比對，有助於研究暗物質、暗能量等基本問題，並加深對星系如何生長和演化的認識。

據介紹，“千衍”將為中國空間站巡天望遠鏡、歐洲空間局歐幾裡得空間望遠鏡等大型天文觀測項目提供重要科學支撐。

“千衍”使用的是國家天文台研究員高亮團隊歷經10余年自主研發的PhotoNs軟件，該軟件還專門針對國產超級計算機平台進行了深度優化。經過數年攻關，團隊成功在上萬張加速卡上實現長時間高效穩定運行，標志著我國在宇宙學與高性能計算交叉領域取得重要突破。

美國得克薩斯大學奧斯汀分校教授麥克·博伊蘭-科爾欽評價說，“千衍”是一項“計算奇跡”，在模擬范圍和質量精細度上都是前所未有的，未來多年都將是該領域的標志性成果。德國馬普天體物理研究所所長沃爾克·斯普林格爾教授表示，“千衍”重新定義了當今數值宇宙學的水平，其強大的統計能力讓科學家可以對當前主流宇宙學模型進行前所未有的高精度檢驗。（記者崔興毅）