來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

國(guó)際天文學(xué)界發(fā)布迄今規(guī)模最大的“虛擬宇宙”數(shù)據(jù)集。由荷蘭萊頓大學(xué)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的FLAMINGO項(xiàng)目，首次在單一框架下實(shí)現(xiàn)對(duì)普通物質(zhì)、暗物質(zhì)與暗能量復(fù)雜相互作用的全流體力學(xué)模擬，可重構(gòu)數(shù)十億年宇宙演化歷程。該項(xiàng)目生成的總數(shù)據(jù)量達(dá)2.5PB（拍字節(jié)），相當(dāng)于50萬(wàn)部高清電影存儲(chǔ)總和，其成果已提交至最新《天文學(xué)和計(jì)算》期刊。

FLAMINGO全稱為“全流體力學(xué)大尺度結(jié)構(gòu)全天映射模擬”，突破了以往宇宙模擬的尺度局限。傳統(tǒng)模型往往難以兼顧宇宙網(wǎng)絡(luò)宏觀結(jié)構(gòu)與星系內(nèi)部物理過(guò)程，而該模擬在數(shù)十億光年的范圍內(nèi)，同步呈現(xiàn)了從星系內(nèi)氣體湍流、恒星形成，到數(shù)億光年尺度上星系團(tuán)分布的完整鏈條?？茖W(xué)家得以在虛擬空間中觀察物質(zhì)如何從早期宇宙的微小密度漲落，逐漸匯聚成橫跨宇宙的巨大纖維狀“宇宙網(wǎng)”。

該數(shù)據(jù)集的核心價(jià)值在于銜接觀測(cè)與理論。隨著詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡、歐幾里得望遠(yuǎn)鏡及魯賓天文臺(tái)LSST等項(xiàng)目推進(jìn)，天文學(xué)正迎來(lái)高精度觀測(cè)時(shí)代。FLAMINGO通過(guò)提供自洽的物理框架，可用于檢驗(yàn)不同暗物質(zhì)與暗能量模型，解析星系演化機(jī)制，并捕捉超大規(guī)模星系團(tuán)等罕見天體現(xiàn)象。由于其模擬體積龐大，這類低概率事件在虛擬宇宙中得以顯現(xiàn)，為巡天觀測(cè)提供關(guān)鍵對(duì)照模板。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已將所有數(shù)據(jù)公開，供全球科研機(jī)構(gòu)無(wú)償使用。萊頓大學(xué)首席研究員指出，此類高保真模擬使科學(xué)家能在高度仿真的虛擬環(huán)境中反復(fù)調(diào)整參數(shù)、驗(yàn)證假說(shuō)，大幅提升理論迭代效率。團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，開放數(shù)據(jù)是加速學(xué)科進(jìn)展的關(guān)鍵舉措。隨著下一代天文觀測(cè)數(shù)據(jù)激增，F(xiàn)LAMINGO及其后續(xù)項(xiàng)目將為破解宇宙起源、結(jié)構(gòu)形成及暗能量本質(zhì)等基礎(chǔ)問(wèn)題提供新路徑。

總編輯圈點(diǎn)

宇宙浩瀚無(wú)垠，天文學(xué)家?guī)缀醪豢赡堋吧砼R其境”地對(duì)其進(jìn)行直接研究。因此，利用現(xiàn)有天文數(shù)據(jù)構(gòu)建“虛擬宇宙”模型，成為破解這一難題的有效途徑。高度仿真的數(shù)據(jù)模型，就像為天文學(xué)家打造了一座功能強(qiáng)大的虛擬實(shí)驗(yàn)室。在這里，他們可以追溯宇宙的演化歷程，也能模擬暗能量與暗物質(zhì)的神秘角力。隨著天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)，未來(lái)的“虛擬宇宙”模型將變得愈發(fā)龐大和精準(zhǔn)。它們將助力天文學(xué)家揭示全新的宇宙規(guī)律，成為加速天文發(fā)現(xiàn)不可或缺的重要工具。