超級電腦模擬揭密：星際磁場如何塑造宇宙湍流

科學家運用突破性的超級電腦模型，首次精準呈現星際介質中磁場與帶電粒子流的動態互動作用。這項發表於《自然天文學》期刊的研究，就像用超高畫質顯微鏡觀察宇宙的「牛奶咖啡效應」——當你將牛奶倒入咖啡時看到的漩渦現象，正是星際空間湍流的微觀寫照。

研究團隊透過德國萊布尼茲超級計算中心的SuperMUC-NG超級電腦，建構出可伸縮的模擬系統。這個由數萬個虛擬模組組成的立方體，既能模擬銀河系尺度的磁場分佈，也能精細呈現太陽風等區域性太空現象。多倫多大學天體物理學家詹姆斯·貝提強調：「這是人類首次能在不同尺度下，以如此精確的方式研究這些宇宙現象。」

星際空間中的帶電粒子雖比地球上的超高真空實驗還要稀薄，其運動卻足以形成磁場。這種磁場強度雖不及冰箱磁鐵的百萬分之一，卻在宇宙真空中扮演關鍵角色——從星系演化到恆星形成，處處可見其影響力。新模型特別模擬了磁場如何根據電荷密度差異，引導星際離子產生動態位移。

研究團隊未來將開發更高解析度的模型，並結合澳洲與南非共建的「平方公里陣列」射電望遠鏡的實測資料進行驗證。貝提興奮表示：「無論是星系間的電漿、銀河系內部、太陽系，甚至梵谷《星夜》中的筆觸，湍流現象都展現出驚人的相似性。」這項研究不僅提供理解星系起源的新視角，更將宇宙最詩意的物理現象化為可計算的科學之美。