2025年11月14日下午,由贵州师范大学物理与电子科学学院天文学系主办的“甲秀天文论坛”(第十二期)在物电学院1205会议室顺利举行。本期论坛特邀厦门大学物理科学与技术学院天文学系于浩然教授作题为《宇宙角动量场与宇宙原初扰动》的学术报告。此次讲座吸引了众多师生前来聆听,现场气氛热烈。
于浩然教授现任厦门大学天文学系教授、博士生导师,是国家“万人计划”青年拔尖人才、厦门市杰出青年基金获得者。其研究成果曾入选“中国十大天文科技进展”,在PRL、Nature Astronomy、PRD、ApJ等国际顶级期刊发表论文50余篇。

报告开始,于教授从量子简谐振子出发,指出宇宙原初量子扰动是形成今天大尺度结构的“种子”,并通过N体数值模拟正向追踪宇宙演化。传统上依赖密度场重构原初条件的方法在中小尺度上受非线性效应限制,而“角动量场”因其与潮汐场的独特相关性,可在30 kpc尺度上仍保持对初始条件的“记忆”,为反演宇宙起源提供了全新路径。
随后,于教授系统介绍了其团队自主研发的CUBE系列N体模拟程序:通过三层粒子-网格(PM)+粒子-粒子(PP)混合算法,在国产超算“天河二号”上实现3万亿粒子中微子宇宙学模拟,力精度优于5%,并行效率超过95%,为宇宙初始条件重构、中微子质量测量等前沿课题提供了国产化、可扩展的高性能计算平台。

在观测验证环节,于教授展示了基于SDSS、MaNGA等巡天数据的最新结果:利用ELUCID方法重构近邻宇宙初始密度场后,发现旋涡星系自旋方向与宇宙潮汐场存在2%但显著性达3σ的关联;对于椭圆星系,气体角动量与潮汐场的相关性更高达5%,且质量越大的星系其角动量受更大尺度潮汐场支配,首次在观测上证实了“潮汐扭矩理论”的质量依赖预言。
报告最后,于教授展望了角动量场在宇宙学中的应用前景:作为新一代“宇宙学示踪器”,角动量场有望在中微子质量、宇宙对称性破缺、动态暗能量等前沿方向提供独立测量渠道,并期待与贵州师范大学天文团队开展深度校际合作,共同推进南方天文观测与数值模拟平台建设。
在互动环节,现场师生积极提问,于浩然教授耐心解答,与大家进行了深入的学术交流。他的讲解不仅拓宽了师生们的学术视野,也激发了大家对天文研究的浓厚兴趣。
此次讲座的成功举办,为贵州师范大学的师生们提供了一个与顶尖天文学家交流学习的宝贵机会,对推动该校天文学科的发展和人才培养具有重要意义。相信在未来,会有更多的学子受到启发,投身于我国的天文事业,为我国天文研究的进一步发展贡献力量。
供稿: 天文系
一审(校):马清波
二审(校):董爱军
三审(校):陈世国