2026年10月19日，美国能源部阿贡国家实验室宣布，其研究人员借助“极光”百亿亿次超级计算机，完成了迄今规模最大的两次宇宙学模拟。每次模拟都追踪了13.4万亿个暗物质粒子在286亿光年宽度区域内的演化过程，模拟及大部分数据分析用时约4天。该成果有助于科学家研究宇宙暴胀，并为分析大型巡天观测数据提供重要支撑。

宇宙暴胀理论认为，极早期宇宙曾经历短暂而剧烈的快速膨胀，将微观量子涨落拉伸到宇宙尺度，形成微小密度差异，随后在引力作用下逐渐演化为星系、星系团及更大尺度的宇宙结构。暗物质无法被望远镜直接看见，却通过引力主导星系形成并塑造大尺度结构。在模拟中，暗物质粒子被用作暗物质密度和速度分布的“示踪剂”，以追踪宇宙结构跨越数十亿年的演化轨迹。

标准宇宙暴胀模型预测，早期宇宙的密度涨落服从高斯分布，即最简单的随机模式。科学家希望通过超大规模模拟寻找其中可能存在的微小偏差，即“原始非高斯性”，从而帮助区分关于宇宙最初时刻的不同理论。然而，这类信号极其微弱，且易受“宇宙方差”影响，因此需要覆盖最大宇宙尺度的模拟来降低统计不确定性。

如此规模的模拟对算力要求极高。研究人员在阿贡国家实验室的“极光”超级计算机上完成了计算。这些模拟数据将用于支持美国能源部暗能量光谱仪（DESI）和美国国家航空航天局宇宙历史、再电离纪元及冰层探索光谱光度计（SPHEREx）等巡天项目，模拟与观测相互印证，有助于更精细地揭示宇宙起源与演化规律。

信息来源：

https://www.anl.gov/article/argonnes-aurora-supercomputer-powers-two-of-the-largest-cosmological-simulations-to-date

https://www.news.cn/liangzi/20261022/54a34f6610f94e2f851487af2e8cfa08/c.html