Астрофизики создали "машину времени": они хотят увидеть, как рождались галактики

В астрофизике многие явления происходят в очень больших временных рамках, что делает наблюдения за их эволюцией почти невозможными. Как известно, Солнце живет около 10 млрд лет, галактики также растут и развиваются в течение миллиардов лет, пишет SciTechDaily.

Для того, чтобы получить представление об эволюции таких космических объектов, астрофизики прибегают к другому методу наблюдений. Они анализируют сразу несколько объектов разного возраста и сравнивают их на разных стадиях эволюции. Если же смотреть на очень удаленные объекты, появляется возможность заглянуть в прошлое. Например, если астрофизики смотрят на объект в 10 млрд световых лет от нас, они его видят таким, каким он был 10 млрд лет назад.

Но ученые смогли впервые создать симуляции, которые показывают полный цикл эволюции некоторых крупнейших галактик в далекой части Вселенной.

Команда исследователей во главе с ученым из Института физики и математики Вселенной им. Кавли Метином Ата решила исследовать массивные протоскопления галактик. Ученые полагают, что эти объекты являются предками современных галактик. Они столкнулись с тем, что многие данные о протоскоплениях были получены на основе упрощенных моделей, а не полноценных симуляций.

"Мы решили попробовать создать полную симуляцию по-настоящему далекой Вселенной, чтобы увидеть, как рождаются и умирают эти структуры", – говорит Ата.

В результате, команда создала симуляцию под названием COSTCO (COnstrained Simulations of The COsmos Field).

Исследователи говорят, что разработка симуляции была очень похожа на создание машины времени. Поскольку наблюдаемые сегодня галактики – это снимки из прошлого.

"Это похоже на то, когда человек находит старую черно-белую фотографию своего дедушки и снимает видео о его жизни", – делятся ученые.

Свет от галактик, которые исследовали ученые, преодолел расстояния в 11 млрд световых лет, чтобы достичь Земли.

По словам команды, самым сложным было учесть в своей симуляции среду, окружающую протоскопления галактик.

"Если не учитывать окружение, то получаются совсем другие результаты. Мы смогли учесть среду "обитания" далеких галактик, поэтому получили действительно полную симуляцию", – подчеркивает автор исследования.

Другая причина, по которой команда решила создать полную симуляцию заключалась в проверке стандартной космологической модели. Зная массу и распределение структур в космосе, исследователи могут находить несоответствия в нашем понимании Вселенной.

С помощью созданной "машины времени" команда уже подтвердила существование трех протоскоплений и опровергла существование еще одной. Также ученые смогли найти еще пять подобных структур. Среди них оказалось прото-сверхскопление Гиперион – крупнейшее из известных, масса которого в 5 тыс. раз превышает массу Млечного Пути. В конце своего жизненного пути это огромное скопление схлопнется в одно большое волокно длинной 300 млн световых лет.