Астрономи створили найбільшу симуляцію перших двох мільярдів років існування Всесвіту

30 жовтня 2026 р. 12:49

30 жовтня 2026 р. 12:49


Астрономи створили найбільшу симуляцію перших двох мільярдів років існування Всесвіту за допомогою суперкомп’ютера. Вона охоплює приблизно в сто разів більший об’єм Всесвіту, ніж попередні моделі: це куб зі сторонами в півтора мільярда світлових років. Порівняння цієї моделі з реальними спостереженнями раннього Всесвіту допоможе перевірити сучасні уявлення про те, як формуються галактики, чорні діри та зорі. Процес створення моделі описали в статті журналу Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Симуляція космічної павутини: світлі тяжі в ній утворені темною матерією, а помаранчеві й червоні ділянки позначають місця, де звичайна матерія рухалася найшвидше. Oliver Zier, Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

Що симуляція розповіла про минуле Всесвіту?

Науковці створили симуляцію Lumina, яка працює на понад 15 тисячах графічних процесорів і моделює рух речовини та випромінювання на найбільш ранніх етапах існування Всесвіту. Вона поєднує сучасні уявлення про те, як рухається й взаємодіє речовина у Всесвіті, зі статистичними моделями, що дозволяють масштабувати ці процеси на великі ділянки космосу. Така симуляція має високу роздільну здатність, адже здатна моделювати поведінку об’єктів зі звичайної матерії, наприклад галактик, масою 3,6 мільйона сонячних мас, а гало темної матерії — масою 19 мільйонів сонячних мас. Всього в симуляції близько 432 мільярдів елементів, які можна розрізнити за такої роздільної здатності.

Симуляція реіонізації гелію з ділянками, де він набув сучасного стану (забарвлені бірюзовим). Oliver Zier, Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

Симуляція реіонізації гелію з ділянками, де він набув сучасного стану (забарвлені бірюзовим). Oliver Zier, Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

Важливим завданням симуляції є вивчення процесів реіонізації — епохи, що настала після Темних віків Всесвіту. Тоді перші зорі, які сформувалися з водню й не містили металу, своїм випромінюванням іонізували атоми навколо, тобто відривали від них електрони. Цей процес нагрів ранній Всесвіт, вплинувши на формування галактик, а також залишив сліди у вигляді реліктового випромінювання. Згідно з моделюванням, більшість водню реіонізувалася вже близько 12,7 мільярда років тому, але деякі фрагменти Всесвіту все ще містили переважно нейтральні атоми 12,6 мільярда років тому. Для реіонізації важчих атомів гелію, які становлять основу сучасних зір, потрібна була більша енергія, тож вона завершилася приблизно 11,6 мільярда років тому. А джерелом енергії для цього процесу були квазари — активні ядра давніх галактик.

  • Результати моделювання астрономи зможуть звірити зі спостереженнями космічного телескопа «Джеймс Вебб». Нещодавно він відшукав найдавнішу галактику в процесі реіонізації.

Поділитися із друзями!

Астрономи створили найбільшу симуляцію перших двох мільярдів років існування Всесвіту

Джерело: nauka.ua

Завантажуєм курси валют від minfin.com.ua