北京
來源：科技日報
記者：張夢然
國際天文學(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)隊主導(dǎo)的FLAMINGO項(xiàng)目，首次在單一框架下實(shí)現(xiàn)對普通物質(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50萬部高清電影存儲總和，其成果已提交至最新一期《天文學(xué)和計算》期刊。
藍(lán)綠色條帶狀結(jié)構(gòu)是宇宙中一個厚度為20兆秒差距的切片內(nèi)的冷暗物質(zhì)面密度。圖片來源：美國太空網(wǎng)
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。科學(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)集的核心價值在于銜接觀測與理論。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LSST等項(xiàng)目推進(jìn)，天文學(xué)正迎來高精度觀測時代。FLAMINGO通過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)，為巡天觀測提供關(guān)鍵對照模板。
項(xiàng)目團(tuán)隊已將所有數(shù)據(jù)公開，供全球科研機(jī)構(gòu)無償使用。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，大幅提升理論迭代效率。團(tuán)隊強(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數(shù)據(jù)激增，FLAMINGO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)問題提供新路徑。
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