為了探索「大霹靂」( Big Bang ) 後的早期宇宙演化歷程，美國哈佛－史密森天體物理中心 ( Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian ) 近期打造了名為「Lumina」的早期宇宙輻射流體動力學模擬系統，希望重現宇宙發展最初 20 億年的演化過程，並與現行的宇宙演化理論相互驗證。
根據美國《有線電視新聞網》( CNN ) 報導，雖然美國航空與太空總署 ( NASA ) 可使用詹姆斯．韋伯太空望遠鏡 ( JWST ) 等先進設備進行宇宙的觀測，但截至目前為止，人類對宇宙早期的認知仍幾乎是一片空白，僅能透過 JWST 等先進設備的觀測進行推估。為了模擬當下環境，哈佛－史密森天體物理中心的科學家們推出了全球最大的早期宇宙模型模擬工具「Lumina」。
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報導稱， Lumina 可利用自身的模擬程式，重現宇宙發展初期時，恆星、黑洞等天體的運作方式，並藉此對宇宙發展初期進行觀測。該報導指出， Lumina 是全世界規模最大的早期宇宙模擬模型，預估可觀測約 15 億光年範圍內的宇宙發展歷程，由美國田納西州橡樹嶺國家實驗室的超級電腦「Frontier」進行運作。
哈佛－史密森天體物理中心的理論與計算研究所博士後研究員奧利弗．齊爾 ( Oliver Zier ) 分析表示， Lumina 與其他模型的最大差異，就是他巨大的規模，預估 Lumina 所涵蓋的空間可能超過其他宇宙早期發展模型 100 倍之多。齊爾稱，在 Lumina 的模擬下，科學家將能觀測星系的聚集與形成過程，對宇宙的發展歷程建立更進一步的認知。
除了觀測早期宇宙發展歷程外，Lumina 的模擬結果也能被用於與 JWST 的觀測結果進行比對，驗證宇宙發展相關理論的真實性。齊爾指出，即使 Lumina 的模擬結果與先進設備的觀測結果不一致，科學家們也可能從中摸索出當前理論所缺乏的部分，進一步完善宇宙發展的相關理論。
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針對哈佛－史密森天體物理中心所推出的研究結果，美國德州大學奧斯汀分校的天文學助理教授朱利安．穆尼奧斯 ( Julian Munoz ) 分析認為， Lumina 很可能成為一項「令人印象深刻」的技術成就，推測 Lumina 的大規模、長時間模擬可以擴大研究人員的觀測範圍，甚至可能重現早期宇宙發展不均的現象。
穆尼奧斯也進一步指出，除了模擬宇宙早期發展階段外， Lumina 也能協助科學家研究普通物質與暗物質在太空內的交互作用以及運動方式差異。穆尼奧斯稱，雖然暗物質無法使用望遠鏡等光學手段進行觀測，但 Lumina 等模型的模擬軟體具備呈現暗物質變化的能力，進一步推動物質動力學的發展。
英國蘇塞克斯大學天文物理學教授伊利安．伊利耶夫 ( Ilian Iliev ) 則表示， Lumina 可協助科學家對其他較小模型中可能被遺漏的罕見星系進行研究，強調 Lumina 與 JWST 的相互比對，將可構建出更完整、更準確的宇宙發展歷程與理論。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 ( JWST ) 。 圖 : 翻攝自NASA
