一組來自日本、西班牙和美國的科學家利用全球最快的超級計算機Fugaku，深入研究暗能量對宇宙的影響。這組團隊進行了迄今為止最大規模的宇宙學模擬之一，這使他們能夠探討隨時間變化的暗能量對宇宙演化的影響。團隊的研究論文對標準的Lambda冷暗物質（ΛCDM）模型提出挑戰，該模型假設暗能量的影響是恆定不變的。這一發現可能改變我們對宇宙結構和演化的基本理解。
暗能量是導致宇宙加速膨脹的原因，但它仍然是個謎。科學家長期以來一直認為暗能量是一個恆定不變的實體。不過，最近來自暗能量光譜儀（DESI）的數據暗示了另一種可能性：如果暗能量是一個隨時間變化的宇宙性質呢？科學家們相信最近的DESI發現表明這是正確的，並且另一個組件，即動態暗能量（DDE），可能參與其中。由千葉大學的助理教授石山智明領導的團隊的模擬顯示，儘管動態暗能量本身的影響有限，但物質密度等參數的變化會顯著影響星系形成和宇宙結構。
該團隊使用Fugaku運行了三個高解析度的N體模擬，每個模擬的體積是以往研究的八倍。其中一個模擬模擬了標準的ΛCDM宇宙，而另外兩個則包含DDE，其中一個DDE模擬使用了固定參數，另一個則使用了基於DESI的參數，包括10%更高的物質密度。這些模擬結果使得研究小組能夠更清楚地了解暗能量在宇宙演化中的作用，並為未來的觀測提供了理論基礎。
研究結果顯示，單獨的動態暗能量對宇宙結構的影響微乎其微。然而，基於DESI的模型顯示出顯著影響，尤其是在增加物質密度的情況下。根據研究者的說法，這個模型預測在宇宙早期階段中，因為引力更強，可能出現多達70%的更大質量星系團。模型還將重子聲學震盪（BAOs）——作為宇宙標尺——向較小的尺度移動了3.71%，與DESI觀測結果高度一致。此外，增強的物質密度加強了星系聚集，特別是在較小的尺度上，進一步驗證了模型的預測能力。
日本的Fugaku曾是全球最快的超級計算機，直到2022年被美國的Frontier超級計算機超越。現在，日本正努力超越Frontier，已投資7.5億美元開發下一代FugakuNEXT，旨在加速國家的人工智慧和科學研究。這項研究論文已發表在《Physical Review D》期刊上，為理解宇宙的未來研究提供了重要的理論框架。
