Ученые воссоздали первые два миллиарда лет истории Вселенной

Международная группа ученых создала масштабную компьютерную модель Lumina, которая воспроизводит первые два миллиарда лет эволюции Вселенной. Исследование опубликовано в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Разработку выполнили специалисты при участии Центра астрофизики Гарвардского университета и Смитсоновского института. Модель позволяет проследить, как взаимодействие газа, темной материи и излучения приводило к формированию первых галактик и изменению межгалактической среды.

Объем исследуемой области более чем в 100 раз превышает показатели предыдущих сопоставимых моделей. Для вычислений использовали свыше 15 тысяч графических процессоров суперкомпьютера Frontier в Ок-Риджской национальной лаборатории США.

Особое внимание ученые уделили реионизации — процессу, при котором излучение первых звезд и активных галактических ядер изменяло состояние межгалактического газа, выбивая электроны из атомов.

Согласно результатам моделирования, основную роль в реионизации водорода сыграли звезды. При этом последующая ионизация гелия происходила преимущественно под воздействием излучения активных галактических ядер.

Исследователи отмечают, что некоторые рассчитанные характеристики межгалактической среды согласуются с астрономическими наблюдениями. Полученные результаты можно сопоставлять с данными космического телескопа «Джеймс Уэбб» и других обсерваторий.

Разработчики рассчитывают использовать Lumina для дальнейшего изучения формирования галактик и эволюции ранней Вселенной. Расхождения между компьютерной моделью и реальными наблюдениями помогут уточнить существующие научные представления.

Ранее сообщалось, что ученые пересмотрели представления о роли сверхновых звезд в реионизации ранней Вселенной. Анализ данных телескопа «Хаббл» показал, что ионизирующее излучение могло покидать молодые галактики еще до возникновения мощных галактических ветров.