Источник фото: Lumina simulation
Учёные получили новое представление о том, как возникали первые галактики. В ходе масштабного моделирования специалисты проследили последствия завершения «тёмных веков» Вселенной, включая появление первых галактик, которые начали светиться примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва. Об этом пишет Live Science.
Программа Lumina, на которой основано моделирование, охватывает 2 миллиарда лет космического времени и представляет значительную часть истории Вселенной возрастом 13,8 миллиарда лет. Результаты работы были опубликованы в понедельник, 26 октября, в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. По словам соавтора исследования, профессора физики Массачусетского технологического института Марка Фогельсбергера, другие симуляции не позволяют добиться такого приближения.
«Разница между самыми малыми и самыми крупными масштабами, которые мы моделируем, больше, чем в любой другой симуляции», — приводит его слова Live Science. Вместе с научной работой опубликовано видео, демонстрирующее увиденное учёными. Команда приблизилась к области шириной около 1,6 миллиарда световых лет, чтобы подробнее изучить, как элементы космоса формируют галактики.
В первые годы существования Вселенной постепенно накапливался туман из нейтральных атомов водорода, который блокировал свет первых звёзд. Водород служил своеобразным «покрывалом» и не пропускал свет, пока не начали формироваться галактики. Этот древний период называют космическими тёмными веками.
Видео начинается в середине этой эпохи, примерно через 45 миллионов лет после Большого взрыва. Приближаясь к небольшой части смоделированной Вселенной, оно постепенно показывает газовое гало, внутри которого загораются молодые галактики. В расчётах учитываются тёмная материя, звёзды, газ и излучение — всё это способствует возвращению космического света.
Lumina призвана продемонстрировать два явления, ключевых для истории молодой Вселенной: реионизацию водорода и реионизацию гелия — впервые для программы такого рода. По словам учёных, симуляцию в перспективе можно будет использовать для проверки телескопических наблюдений ранней Вселенной, особенно тех, что направлены на одновременное картографирование множества галактик.