Астрофізики створили "машину часу": вони хочуть побачити, як народжувалися галактики
Дослідники змогли простежити за життєвим циклом давніх галактик, що стали батьками сучасних.
В астрофізиці багато явищ відбуваються в дуже великих часових межах, що робить спостереження за їх еволюцією майже неможливими. Як відомо, Сонце живе близько 10 млрд років, галактики також ростуть та розвиваються протягом мільярдів років, пише SciTechDaily.
Щоб отримати уявлення про еволюцію таких космічних об'єктів, астрофізики вдаються до іншого методу спостережень. Вони аналізують відразу кілька об'єктів різного віку та порівнюють їх на різних стадіях еволюції. Якщо ж дивитися на дуже віддалені об'єкти, можна зазирнути в минуле. Наприклад, якщо астрофізики дивляться на об'єкт у 10 млрд. світлових років від нас, вони його бачать таким, яким він був 10 млрд. років тому.
Але вчені змогли вперше створити симуляції, які показують повний цикл еволюції деяких найбільших галактик у далекій частині Всесвіту.
Команда дослідників на чолі з вченим Інституту фізики та математики Всесвіту ім. Кавлі Метіном Ата вирішила вивчити потужні протоскупчення галактик. Вчені вважають, що це об'єкти є предками сучасних галактик. Вони зіткнулися з тим, що багато даних про протоскупчення були отримані на основі спрощених моделей, а не повноцінних симуляцій.
"Ми вирішили спробувати створити повну симуляцію по-справжньому далекого Всесвіту, щоб побачити, як народжуються та помирають ці структури", — каже Ата.
В результаті команда створила симуляцію під назвою COSTCO (COnstrained Simulations of The COsmos Field).
Дослідники кажуть, що розробка симуляції була дуже схожа на створення машини часу. Оскільки галактики, що спостерігаються сьогодні, — це знімки з минулого.
"Це схоже на те, коли людина знаходить стару чорно-білу фотографію свого дідуся і знімає відео про його життя", — діляться вчені.
Світло від галактик, які досліджували вчені, подолало відстані в 11 млрд світлових років, щоб досягти Землі.
За словами команди, найскладнішим було врахувати у своїй симуляції середовище, що оточує протоскупчення галактик.
"Якщо не враховувати оточення, то виходять зовсім інші результати. Ми змогли врахувати середовище "проживання" далеких галактик, тому отримали справді повну симуляцію", — наголошує автор дослідження.
Інша причина, чому команда вирішила створити повну симуляцію полягала у перевірці стандартної космологічної моделі. Знаючи масу та розподіл структур у космосі, дослідники можуть знаходити невідповідності у нашому розумінні Всесвіту.
За допомогою створеної "машини часу" команда вже підтвердила існування трьох протоскупчень і спростувала існування ще одного. Також вчені змогли знайти ще п'ять таких структур. Серед них виявилося протонадскупчення Гіперіон — найбільше з відомих, маса якого в 5 тис. разів перевищує масу Чумацького Шляху. Наприкінці свого життєвого шляху це величезне скупчення стиснеться в одне велике волокно довжиною 300 млн світлових років.