Astronomi su razvili simulaciju ranog svemira odnosno razdoblja neposredno nakon Velikog praska kada se svemir transformirao iz potpune tame u okolinu ispunjenu svjetlošću.
Spektakularna simulacija ranog svemira
Spektakularni videozapis dio je skupa simulacija opisanih u tri rada objavljena u Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Za simulaciju su zaslužni istraživači Centra za astrofiziku Harvard & Smithsonian, Tehnološkog instituta Massachusetts i Institut za astrofiziku Max Planck. Simulacije predstavljaju napredak u razumijevanju formiranja prvih galaksija i reionizacije tj. procesa kojim su neutralni atomi vodika u svemiru transformirani u pozitivno nabijene čestice vodika, dopuštajući svjetlosti da se širi po svemiru. Simulacije su izrađene zahvaljujući jednom od najvećih svjetskih superračunala, SuperMUC-NG. Za kreiranje simulacije bilo je potrebno 30 milijuna CPU-sati. Normalnom računalu za iste operacije bilo bi potrebno više od 3.500 godina.
Razdoblje obrađeno u simulaciji poznato je kao doba reionizacije, a odvijalo se prije 13 milijardi godina. Bilo ga je iznimno teško rekonstruirati jer uključuje prilično komplicirane, kaotične interakcije, uključujući one između gravitacije, plina, zračenja i svjetlosti. “Uzeli smo osnovne fizičke jednadžbe i prevladajuće teorijske modele kako bismo simulirali ono što se dogodilo u ranom svemiru” navodi Rahul Kannan, astrofizičar u Centru za astrofiziku i glavni autor prvog rada u nizu.
Simulacije, nazvane Thesan, pružaju neviđene detalje o svojstvima ranih galaksija i kako je svjetlost iz tih galaksija utjecala na okolni plin. Tim je to postigao kombiniranjem realističnog modela formiranja galaksija s novim algoritmom koji prati interakciju svjetlosti s plinom, zajedno s modelom kozmičke prašine. Uz Thesan, istraživači mogu simulirati regiju svemira koja se proteže preko 300 milijuna svjetlosnih godina. Tim može pokrenuti simulaciju naprijed u vremenu kako bi pratio i vizualizirao pojavu i razvoj stotina tisuća galaksija unutar ovog prostora, počevši od oko 400.000 godina nakon Velikog praska pa sve do milijardu godina nakon Velikog praska.
https://kozmos.hr/istrazivaci-mapiraju-kretanje-bijelih-patuljaka-u-mlijecnoj-stazi/
Podaci s teleskopa poput James Webba, uspoređivat će se s rezultatima Thesana
“Rani svemir bio je neutralni, tamni kozmos koji je postupno postajao svijetlim i ioniziranim kako je svjetlost počela izlaziti iz prvih galaksija.” objašnjava koautor studije Aaron Smith, NASA Einstein stipendist na MIT-ovom Kavli institutu za astrofiziku i svemirska istraživanja. “Mnogi teleskopi koji kreću s radom, poput JWST-a, posebno su dizajnirani za proučavanje ove epohe”, dodaje Kannan. “A sada na red dolaze naše simulacije; one će nam pomoći da protumačimo stvarna zapažanja ovog razdoblja i razumijemo što vidimo.”
Opažanja teleskopa i podaci uskoro će se uspoređivati s Thesanovim simulacijama, smatra tim. “I to je zanimljiv dio”, kaže koautor studije Mark Vogelsberger, izvanredni profesor fizike na MIT-u. “Ili će se naše Thesan simulacije i model složiti s onim što JWST nalazi, što bi potvrdilo našu trenutnu sliku svemira, ili će doći do značajnog neslaganja koje pokazuje da je naše razumijevanje ranog svemira pogrešno.”
“Razvili smo simulacije na temelju onoga što znamo”, kaže Kannan. “Ali, iako je znanstvena zajednica naučila puno posljednjih godina, još uvijek postoji poprilična neizvjesnost, posebno kada je riječ o ranim periodima kada je svemir još bio vrlo mlad.”
https://kozmos.hr/james-webb-uspjesno-zavrsio-poravnavanje/
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.
