近日，由中国科学院国家天文台科研人员领衔的国际研究团队正式发布超大规模宇宙学模拟项目“千衍”的首批研究成果。该模拟依托中国科学院计算机网络信息中心“东方”超级计算机运行，成功构建出边长约120亿光年的“数字宇宙”，追踪约4.2万亿个暗物质粒子的运动轨迹，高精度再现了宇宙百亿年尺度上的结构形成与演化过程，为探索暗物质、暗能量等重大基础宇宙学问题提供了重要“数字导引图”。

“千衍”模拟从宇宙大爆炸后的早期阶段开始，通过计算宇宙中物质之间的引力作用，逐步还原暗物质聚集形成暗晕以及宇宙大尺度纤维状网络的演化过程。项目完整输出100余个宇宙演化阶段快照，并结合星系形成模型生成星系光度、颜色、光谱能量分布和虚拟观测图像等信息，使科学家能够将高精度虚拟宇宙与真实天文观测进行直接比对，检验宇宙学模型的可靠性。

据介绍，“千衍”模拟使用了中国科学院国家天文台团队自主研发的软件 PhotoNs，并针对国产超算平台进行了深度优化。依托中国科学院计算机网络信息中心“东方”超级计算机，研究团队实现了上万张加速卡长时间稳定高效计算，标志着我国在宇宙学与高性能计算交叉领域取得重要进展。

模拟数据将为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重大巡天项目提供重要科学支撑，帮助科研人员从海量观测信号中识别暗物质、暗能量对宇宙结构形成的影响，进一步深化对星系形成演化规律和标准宇宙学模型的认识。

在具体科学验证方面，研究团队以距离地球约40亿光年的复杂并合星系团阿贝尔2744为对象开展比对。结果显示，即使在该星系团内部动力学状态活跃、所处环境极端复杂的情况下，“千衍”基于标准宇宙学模型的模拟预测仍与詹姆斯·韦布空间望远镜等实际观测高度吻合，体现了该模拟在研究极端稀有天体和检验宇宙学理论方面的重要价值。

国际同行对这项成果给予高度评价。美国得克萨斯大学奥斯汀分校教授 Mike Boylan-Kolchin 认为，“千衍”模拟在模拟体积和质量分辨率覆盖范围上前所未有；德国马普天体物理研究所所长 Volker Springel 表示，该模拟重新定义了数值宇宙学所能达到的水平。

此次“千衍”首批成果发布，既是中国科学院国家天文台在宇宙学模拟研究方面的重要进展，也充分体现了中国科学院计算机网络信息中心“东方”超级计算机对重大基础研究和国际前沿科学问题的关键支撑能力。