千衍模拟

千衍模拟（HyperMillennium）是一个超大规模的宇宙学 N 体模拟，其核心设计目标是服务于下一代星系巡天计划。该模拟在一个边长为 2.5 h⁻¹Gpc 的共动立方体内部署了约 4.2 万亿个暗物质粒子，质量分辨率达到 3.2×10⁸ h⁻¹M_⊙，引力分辨率为 3.0 h⁻¹kpc。其超大的体积与高分辨率的结合，使其成为研究大尺度结构与稀有宇宙天体的理想工具。

千衍模拟使用自主代码 PhotoNs-3.7 完成，引力计算采用 PM-FMM（粒子网格 + 快速多极子）混合算法，时间复杂度为 O(N)，超过 90% 的粒子对计算由异构超级计算机上的 GPU 核心完成。模拟在红移 20.4 到 0 的范围内共输出 100 个快照，总存储需求约 12 PB。

完整模拟提供粒子快照、FoF 群与子结构表、并合树等数据，并通过半解析模型 L-GALAXIES 生成模拟星系样本，可提供恒星形成、反馈、AGN 加热以及 JWST/NIRCam 宽波段星等等信息。当前首次发布的数据来源于项目首篇论文，现统一整理为 18 个文件，包括 9 个 Abell 2744 类似体的质量文件以及与其一一对应、重新命名后的半解析星表。

在千衍模拟的首篇论文中，我们利用该模拟寻找阿贝尔 2744（Abell 2744）这一具有复杂子结构的大质量星系团的统计相似体。通过 Procrustes 几何形态分析，我们从超过 800 个质量大于 10¹⁵ h⁻¹M_⊙ 的暗物质晕中，筛选出了与 Abell 2744 在五个最亮成员星系构型上高度匹配的系统。

结合半解析星系形成模型 L-GALAXIES，我们进一步生成了虚拟的 JWST/NIRCam 图像以及引力透镜 convergence maps，并对星系数密度、光度密度和投影质量密度进行了像素级比较。

结果表明，在考虑了 JWST 观测视场偏向高星系表面密度区域的选择效应后，模拟类似体与真实 Abell 2744 在约 50 kpc 尺度上展现出良好一致性。这一结果验证了 HyperMillennium 模拟及其星系形成模型在极端天体物理环境中的可靠性，也为 2026 年起逐步公开释放相关数据奠定了基础。