Впервые исследователи создали симуляцию, которая непосредственно воссоздает полный жизненный цикл некоторых крупнейших скоплений галактик, наблюдавшихся в далекой Вселенной 11 миллиардов лет назад.
Группа исследователей под руководством научного сотрудника и первого автора проекта Института физики и математики Вселенной имени Кавли Метина Ата и ассистента профессора Кхи-Ган Ли заинтересовалась такими далекими структурами, как массивные протокластеры галактик, которые являются предками современных скоплений галактик до того, как они смогли объединиться под действием собственной гравитации. Они обнаружили, что существующие исследования далеких протоскоплений иногда были слишком упрощенными, то есть проводились с помощью простых моделей, а не симуляций.
Результатом работы учёных стало COSTCO (COnstrained Simulations of The COsmos Field).
Ли сказал, что разработка симуляции была похожа на создание машины времени. Поскольку свет из далекой Вселенной достигает Земли только сейчас, галактики, которые телескопы наблюдают сегодня, являются снимком прошлого.
«Это все равно что найти старую черно-белую фотографию своего дедушки и создать видеозапись его жизни», - сказал он.
В этом смысле исследователи сделали снимки «молодых» дедушки и бабушки галактик во Вселенной, а затем перемотали их возраст вперед, чтобы изучить, как формируются скопления галактик.
Свет от галактик, которые использовали исследователи, пролетел расстояние в 11 миллиардов световых лет, чтобы достичь нас.
Самым сложным было учесть крупномасштабную окружающую среду.
«Если вы не учитываете окружающую среду, то получаете совершенно другие результаты. Мы смогли последовательно учесть крупномасштабную среду, потому что у нас есть полная симуляция, и поэтому наш прогноз более стабилен», - сказал Ата.
Другой важной причиной, по которой исследователи создали эти симуляции, была проверка стандартной модели космологии, которая используется для описания физики Вселенной. Предсказав конечную массу и конечное распределение структур в данном пространстве, исследователи могли бы выявить ранее не обнаруженные расхождения в нашем нынешнем понимании Вселенной.
Используя моделирование, исследователи смогли найти доказательства существования трех уже опубликованных протокластеров галактик и опровергнуть одну структуру. Кроме того, они смогли определить еще пять структур, которые последовательно формировались в моделировании. В их число входит протосуперкластер Гиперион, самый крупный и самый ранний протосуперкластер, известный на сегодняшний день, который в 5 000 раз превышает массу нашей галактики Млечный Путь, который, как выяснили исследователи, распадется в большую нить длиной 300 миллионов световых лет.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220606171312
Обозрение "Terra & Comp".
