У 100 разів більше за інші: створено найбільшу та найдетальнішу симуляцію Всесвіту

Космічний телескоп Вебб дає змогу побачити найраніші етапи розвитку нашого Всесвіту з вражаючою деталізацією. Щоб допомогти астрономам інтерпретувати отримані дані, дослідники з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики розробили одну з найбільших і найдетальніших симуляцій раннього Всесвіту під назвою Lumina. Опис нової моделі наведено в дослідженні, опублікованому в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, пише Popular Science.

У новій моделі Всесвіту відтворено взаємодію звичайної матерії, темної матерії та випромінювання протягом перших 2 мільярдів років існування Всесвіту. Це дає вченим можливість перевірити теорії щодо еволюції космосу після Великого вибуху. Порівнюючи дані спостережень із результатами моделювання Lumina, астрономи можуть з’ясувати, наскільки правильними є уявлення про фундаментальні закони Всесвіту, чи, можливо, їх варто переглянути.

Астрономи досліджували космос і створювали дедалі складніші моделі для пояснення процесів формування зірок, галактик та інших космічних структур. Такі симуляції Всесвіту дають змогу перетворити теоретичні моделі на детальні прогнози. Якщо результати спостережень збігаються з прогнозами, то довіра до існуючих теорій зміцнюється. Якщо ж вчені виявляють суперечність, то це означає, що потрібно щось змінювати в існуючих теоріях.

Для створення симуляції Всесвіту Lumina знадобилося задіяти понад 15 000 графічних процесорів на суперкомп’ютері Frontier, розташованому в Національній лабораторії Оук-Рідж (США). Вчені змоделювали безпрецедентно великий фрагмент раннього Всесвіту, зберігши при цьому рівень деталізації, необхідний для вивчення формування галактик, зірок і чорних дір. Обсяг космічного простору, охоплений цією симуляцією, більш ніж у 100 разів перевищує попередні моделювання. Lumina охоплює область космосу, що відповідає кубу зі стороною приблизно 1,5 мільярда світлових років.

Lumina демонструє, як виникли найперші галактики та як вони перетворювали великі газові простори між собою протягом перших 2 мільярдів років існування Всесвіту.

У майбутніх дослідженнях ця модель буде використовуватися для вивчення того, як гази переміщуються між галактиками, як випромінювання, що виникло після Великого вибуху, вплинуло на космічну еволюцію та як з часом розвивалися області інтенсивного зореутворення.

Інші новини науки

• Фізики відтворили Великий вибух на Землі. Вчені не можуть безпосередньо побачити те, що відбувалося в перші миті існування Всесвіту. Але в цьому їм допомагають прискорювачі частинок.
• Предки людини жили поруч із 3-метровими гігантами. Гігантопітек — це найбільший примат, що коли-небудь жив на нашій планеті.