Исследователи впервые создали симуляции, чтобы воссоздать полный жизненный цикл некоторых галактик-предков, наблюдаемых в далекой Вселенной 11 млрд лет назад.
Космологические симуляции имеют решающее значение для определения того, как Вселенная стала такой, какой она является сегодня. Но зачастую они не соответствуют тому, что астрономы реально наблюдают в телескопы. Большинство из них предназначены для соответствия реальной Вселенной только в статистическом смысле. С другой стороны, ограниченное космологическое моделирование предназначено для непосредственного воспроизведения структур, которые мы реально наблюдаем. Однако большинство существующих симуляций такого рода применялось к нашей локальной Вселенной, то есть близко к Земле, но никогда — к ранней Вселенной.
Группа исследователей интересовалась отдаленными структурами, такими, как массивные протоскопления галактик. Они являются предками современных галактик. Оказалось, что текущие исследования далеких протоскоплений иногда были чрезмерно упрощены, то есть они проводились с использованием простых моделей, а не симуляций.
Ученые хотели разработать полную симуляцию реальной ранней Вселенной, чтобы наблюдать, как начали развиваться галактики. Как отметили авторы работы, это очень похоже на создание машины времени. Поскольку свет из далекой Вселенной только сейчас достигает Земли, галактики, которые сегодня наблюдают телескопы, — это снимок прошлого.
«Это все равно, что найти старую черно-белую фотографию своего дедушки и снять видео о его жизни», — объясняют ученые. Исследователи сделали снимки «молодых» галактик-прародителей во Вселенной, а затем перемотали их жизнь вперед, чтобы изучить, как будут формироваться скопления. Свет от галактик, которые использовали исследователи, преодолел расстояние в 11 млрд световых лет, чтобы достичь Земли.
Используя симуляции, исследователи нашли доказательства существования трех уже опубликованных протоскоплений галактик и опровергнуть существование одной структуры. Кроме того, они идентифицировали еще пять структур, которые постоянно формировались в их симуляциях. Сюда входит протосверхскопление Гиперион, крупнейшее и самое раннее из известных на сегодняшний день. По массе оно в 5 000 раз превышает Млечный Путь и, как выяснили исследователи, схлопнется в большую нить длиной 300 млн световых лет.
Их работа уже применяется в других проектах, включая исследования космологической среды галактик и линий поглощения далеких квазаров.
Читать далее
Китайский ИИ предсказывает курс гиперзвуковых ракет. Ответный удар будет с опережением
Эволюционисты объявили о прорыве: они поняли, как могла зародиться жизнь на Земле