Kaip Visata atrodė ankstyvoje savo istorijoje, praėjus vos 500 milijonų metų po Didžiojo sprogimo? Šiuo metu mes neturime galimybių iš tikrųjų „žiūrėti“ atgal į savo teleskopus, tačiau JK Durhamo universiteto kosmologai pasitelkė kompiuterinį modeliavimą, kad nuspėtų, kaip būtų atsiradusi pati ankstyvoji Visata. Vaizdai vaizduoja „Kosminę aušrą“ ir apskaičiuoja pirmųjų didžiųjų galaktikų susidarymą. Modeliavimu taip pat bandoma išsiaiškinti, kokią įtaką tamsioji medžiaga vaidino galaktikų formavime. „Efektyviai žiūrime atgal į laiką ir tai darydami tikimės sužinoti, kaip atsirado mūsų pačių galaktikos, ir geriau suprasti tamsiąją medžiagą“, - teigė Alvaro Orsi, pagrindinis Durhamo universiteto Kompiuterinės kosmologijos instituto (ICC) tyrimo autorius. ). „Tamsiosios medžiagos buvimas yra raktas į galaktikų kūrimą - be tamsiosios medžiagos šiandien nebūtume.“
Vaizdų, pagamintų kompiuterinio modeliavimo metu, žali sūkuriai vaizduoja tamsiąją medžiagą, kuri, pasak mokslininkų, yra svarbi galaktikų formavimosi sudedamoji dalis, o apskritimai rodo žvaigždžių susidarymo greitį galaktikose. Skirtingi spalvų apskritimai žymi skirtingą žvaigždžių ryškumą, o geltona yra ryškiausia. Viršutinis vaizdas vaizduoja Visatą tokią, kokia ji buvo 590 milijonų metų po Didžiojo sprogimo, o žemiau pateiktame paveikslėlyje Visata vaizduojama praėjus 1 milijardui metų po Didžiojo sprogimo, nes žvaigždžių formavimosi greitis pradeda kilti.
Pačios pirmosios galaktikos buvo sukurtos iš masyvių žvaigždžių, kurios sprogstamai mirė netrukus po Visatos pradžios, nuolaužų. Durhamo skaičiavimas numato, kur atsiranda šios galaktikos ir kaip jos vystosi iki šių dienų, praėjus daugiau nei 13 milijardų metų. Nors galaktikos šiandien yra didesnės, jos dabar nesudaro žvaigždžių taip greitai, kaip buvo praeityje. „Mūsų tyrimas prognozuoja, kurios galaktikos auga formuodamos žvaigždes skirtingu Visatos istorijos laikotarpiu ir kaip jos susijusios su tamsiąja medžiaga“, - sakė bendraautorius dr. Carltonas Baugh. „Mes pateikiame kompiuteriui tai, kas, mūsų manymu, yra galaktikų susidarymo receptas ir mes matome, kas pagaminta, ir tada patikrinama, ar stebimos tikros galaktikos“.
Masinis modeliavimas parodo, kaip struktūros auga tamsoje materijoje, su modeliu, parodančiu, kaip normali materija, tokia kaip dujos, elgiasi numatydama, kaip augs galaktikos. Dujos jaučia gravitacijos trauką iš tamsiosios medžiagos ir yra pašildomos prieš aušinant skleidžiant radiaciją ir paverčiant žvaigždėmis. Modeliavimo vaizdai parodo, kurios galaktikos tam tikru metu ryškiausiai formuoja žvaigždes. Žemiau esančiame paveikslėlyje pavaizduota Visata 1,9 milijardo metų po Didžiojo sprogimo - labai aktyvaus žvaigždžių formavimosi galaktikose laiko.
Durhamo komandos skaičiavimai, palaikomi Universiteto Catolica universiteto (Santjagas, Čilė) mokslininkų, gali būti išbandomi atsižvelgiant į naujus stebėjimus, pasiekiančius ankstyvuosius Visatos istorijos etapus beveik po milijardo metų po Didžiojo sprogimo. Mokslo ir technologijos priemonių tarybos vyriausiasis vykdomasis profesorius Keith Mason teigė: „Kompiuterinė kosmologija vaidina svarbų vaidmenį suprantant Visatą. Šie modeliavimai ne tik leidžia mums atsigręžti į ankstyvąją Visatą, bet ir papildo mūsų astronomų darbą ir pastebėjimus. “
Šis vaizdas rodo „Space“ žurnalą, praėjus 13,6 milijardo metų po Didžiojo sprogimo. Galaktikos nesudaro žvaigždžių taip greitai, kaip buvo praeityje.
Komanda tikisi, kad tolesni tamsiosios medžiagos įtakos galaktikoms tyrimai ir modeliavimas padės astronomams sužinoti daugiau apie tai, kas yra ši visur esanti medžiaga.
Šaltinis: Mokslo ir technologijų įstaigų taryba
Durham universiteto Kompiuterinės kosmologijos institutas
Durhamo universiteto Fizikos katedra
