国际天文界近日公布了迄今为止规模最大的"虚拟宇宙"数据集。由荷兰莱顿大学团队牵头的FLAMINGO项目,在单一框架下首次完成了普通物质、暗物质与暗能量复杂交互的全流体力学模拟,能够重建数十亿年的宇宙演化历程。该项目生成的数据总量高达2.5PB(拍字节),约等于50万部高清电影的存储容量,相关成果已发表于最新一期《天文学和计算》期刊。
FLAMINGO全称为"全流体力学大尺度结构全天映射模拟",打破了此前宇宙模拟的尺度瓶颈。以往模型通常无法同时兼顾宇宙网络的宏观结构与星系内部的物理过程,而该模拟在数十亿光年的范围内,同步展现了从星系内气体湍流、恒星形成,到数亿光年尺度上星系团分布的完整物理链条。科学家可在虚拟空间中直观观测物质如何从早期宇宙的微小密度涨落,逐步汇聚为遍布宇宙的巨大纤维状"宇宙网"。
该数据集的核心意义在于搭建起观测与理论之间的桥梁。当前,随着詹姆斯·韦布空间望远镜、欧几里得望远镜及鲁宾天文台LSST等项目陆续推进,天文学已步入高精度观测时代。FLAMINGO凭借自洽的物理框架,可用于检验不同暗物质与暗能量模型,揭示星系演化机制,并捕捉超大规模星系团等罕见天体现象。得益于其庞大的模拟体积,这些低概率事件得以在虚拟宇宙中呈现,为巡天观测提供了重要的对照模板。
目前,项目团队已将全部数据公开,供全球科研机构免费使用。莱顿大学首席研究员表示,这类高保真模拟让科学家能够在高度逼真的虚拟环境中反复调整参数、验证假说,显著提升了理论迭代效率。团队强调,开放数据是推动学科进步的关键举措。随着下一代天文观测数据的爆发式增长,FLAMINGO及其后续项目将为破解宇宙起源、结构形成及暗能量本质等根本性问题开辟新路径。
