该模拟名为“SIBELIUS-DARK”，是“超越本地宇宙的模拟”(SIBELIUS) 项目的一部分，也是迄今为止规模最大、最全面的“约束实施”模拟。该团队仔细地将虚拟宇宙与一系列观测调查进行比较，以找到熟悉结构的虚拟类似物的正确位置和属性。
研究发现，我们当地的宇宙碎片可能有些不寻常，因为模拟预测，由于当地物质的质量“密度不足”，平均星系数量较少。虽然这种程度的密度不足并不被认为是对宇宙学标准模型的挑战，但它可能会对我们如何解释星系调查中观测到的信息产生影响。
该模拟覆盖了距地球6 亿光年的范围，并由超过1300 亿个模拟“粒子”代表，需要数千台计算机在数周内协同工作并产生大量数据。该模拟是在杜伦大学计算宇宙学研究所运行的DiRAC COSmology MAChine (COSMA) 上进行的。
该团队开发的这些“宇宙学模拟”使用相关的物理方程来描述暗物质和宇宙气体在宇宙的整个生命周期中如何演化。暗物质是一种假设的物质形式，被认为构成了宇宙中所有物质的很大一部分。
首先，暗物质凝结成称为光晕的小团块，周围的气体受到这些团块的引力吸引，最终分裂成恒星形成星系。随着时间的推移，光环变得越来越大，足以容纳像银河系这样的星系。
在过去的20 年里，宇宙学家开发了宇宙学的“标准模型”——“冷暗物质”模型——它可以解释大量观测到的天文数据，从大爆炸遗留下来的热量特性，到数字以及我们今天观测到的周围星系的空间分布。
在模拟虚拟的冷暗物质宇宙时，大多数宇宙学家遵循一个“典型”或随机的补丁，它与我们自己观察到的宇宙相似，但只是在统计意义上。
本研究中进行的模拟有所不同。通过使用先进的生成算法（如何生成数据以对信号进行分类的模型），模拟可以重新创建我们特定的宇宙区域，从而涵盖了天文学家几十年来在我们今天的星系附近观察到的情况。结构。
这意味着我们本地宇宙中熟悉的结构，例如处女座星系团、后发星系团和英仙座星系团、“长城”和“本地虚空”（我们的宇宙栖息地）都在模拟中重现。模拟的中心可能是最重要的结构，一对星系，我们自己的银河系和我们附近的巨大邻居仙女座星系的虚拟对应物。
杜伦大学计算宇宙学研究所奥格登基础物理学教授卡洛斯·弗伦克(Carlos Frenk) 表示：“看到我们周围存在的熟悉结构通过计算机计算出现，真是令人兴奋不已。”
“模拟结果简单地揭示了宇宙存在137 亿年来物理定律作用于暗物质和宇宙气体的后果。”
“我们重建这些熟悉结构的能力为标准冷暗物质模型提供了令人印象深刻的支持，并告诉我们，我们正走在理解整个宇宙演化的正确轨道上。”
莱顿大学的Matthieu Schaller博士补充道：“这个项目确实具有开创性。这些模拟表明，标准的冷暗物质模型可以产生我们在附近看到的所有星系。这是迈向采用该模型的非常重要的测试。”
赫尔辛基大学博士后研究员、杜伦大学前博士生Stuart McAlpine 博士表示：“通过模拟我们所看到的宇宙，我们离理解宇宙的本质又近了一步。该项目建立在数十年的基础上。”理论和天文观测提供了一座重要的桥梁。”
创建的模拟将由国际研究小组进一步分析，希望为宇宙学标准模型提供进一步严格的测试。
