Zbudowali cyfrowy kosmos sto razy większy niż dotąd! Projekt Lumina wprawia w zachwyt!

Badacze z Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian stworzyli „Luminę“, jedną z największych i najbardziej szczegółowych symulacji wczesnego Wszechświata. Ma pomóc zrozumieć obserwacje teleskopów Jamesa Webba i Nancy Roman.

Opisany w „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ model odtwarza, jak zwykła materia, ciemna materia i promieniowanie oddziaływały w pierwszych 2 miliardach lat istnienia Wszechświata. Lumina to największa dotąd symulacja kosmologiczna typu radiacyjno-hydrodynamicznego. Obejmuje ponad 100 razy większą objętość przestrzeni niż porównywalne wcześniejsze modele, czyli sześcian o boku około 1,5 miliarda lat świetlnych. To skala porównywalna z tym, co potrafią obserwować najpotężniejsze współczesne teleskopy.

Jako pierwsza uchwyciła też helową reionizację w trakcie jej przebiegu, pozwalając jej skutkom od razu wpływać na ewolucję modelowanego Wszechświata. Do obliczeń użyto ponad 15 000 procesorów graficznych superkomputera Frontier w Oak Ridge National Laboratory w Tennessee.

Test dla teorii

Porównanie obserwacji z przewidywaniami Lumina pozwoli ocenić, czy nasze rozumienie praw rządzących Wszechświatem jest trafne, czy nowe odkrycia będą wymagać zmiany teorii.

– Dzięki JWST wczesny Wszechświat stał się ekscytującą nową granicą astrofizyki – mówi główny autor Oliver Zier. Aaron Smith z Uniwersytetu Teksasu w Dallas podkreśla, że po raz pierwszy można śledzić zmianę wodoru i helu w ich współczesną formę w tak ogromnej objętości, wciąż rozróżniając galaktyki napędzające tę przemianę.

Zespół zaprojektował Luminę jako platformę do testowania nowych idei. Przyszłe badania mają dotyczyć ruchu gazów między galaktykami, wpływu promieniowania z Wielkiego Wybuchu na ewolucję kosmosu oraz rozwoju obszarów intensywnego powstawania gwiazd.

Źródło: Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

Czytaj też: Planeta lawy zaskoczyła naukowców! Dziwne chmury chronią ją przed własną gwiazdą!

Grafika tytułowa: Greg Rakozy / Unsplash