Cercetătorii au creat „mașina timpului” pentru a observa ciclul de viață al galaxiilor primordiale îndepărtate

Pentru prima dată, cercetătorii au creat simulări care recreează în mod direct întregul ciclu de viață al unora dintre cele mai mari colecții de galaxii observate în Universul îndepărtat, în urmă cu 11 miliarde de ani, informează un nou studiu.

Simulările cosmologice sunt esențiale pentru a studia modul în care Universul a ajuns să aibă forma pe care o are astăzi, dar multe dintre ele nu corespund de obicei cu ceea ce astronomii observă prin telescoape. Cele mai multe sunt concepute pentru a se potrivi cu Universul real doar într-un sens statistic.

• Cum au ajuns pe Pământ elementele de bază ale vieții?
• NASA pune la bătaie 3 milioane de dolari pentru cine reușește să rezolve o problemă uriașă…

Simulările cosmologice constrânse, pe de altă parte, sunt concepute pentru a reproduce direct structurile pe care le observăm în realitate în Univers. Cu toate acestea, majoritatea simulărilor existente de acest tip au fost aplicate Universului nostru local, adică în apropierea Pământului, dar niciodată pentru observații ale Universului îndepărtat.

O echipă de cercetători, condusă de Metin Ata, cercetător și prim autor al proiectului Institutul Kavli pentru Fizica și Matematica Universului, și de Khee-Gan Lee, profesor asistent al proiectului, a fost interesată de structurile îndepărtate, cum ar fi roiurile de galaxii masive, care sunt strămoșii roiurilor de galaxii actuale.

Cum a ajuns Universul să aibă forma pe care o are astăzi?

Ei au descoperit că studiile actuale despre roiurile îndepărtate erau uneori prea simplificate, ceea ce înseamnă că au fost realizate cu modele simple și nu cu simulări.

„Am vrut să încercăm să dezvoltăm o simulare completă a Universului îndepărtat pentru a vedea cum au început și cum s-au terminat structurile”, a declarat Ata. Rezultatul lor a fost COSTCO (COnstrained Simulations of The COsmos Field).

Lee a spus că dezvoltarea simulării a fost ca și cum ar fi fost construită o mașină a timpului. Deoarece lumina din Universul îndepărtat ajunge pe Pământ abia acum, galaxiile pe care telescoapele le observă astăzi sunt o fotografie a trecutului. Cercetătorii au făcut instantanee ale „tinerelor” galaxii din Univers și apoi au avansat rapid vârsta lor pentru a studia modul în care s-ar forma roiurile de galaxii.

Lumina provenită de la galaxiile folosite de cercetători a parcurs o distanță de 11 miliarde de ani-lumină pentru a ajunge la noi, dar cea mai mare provocare a fost luarea în considerare a mediului la scară mare.

Discrepanțe nedetectate anterior în înțelegerea Universului

Un alt motiv important pentru care cercetătorii au creat aceste simulări a fost acela de a testa modelul standard al cosmologiei, care este folosit pentru a descrie fizica Universului, scrie EurekAlert.

Prin prezicerea masei finale și a distribuției finale a structurilor într-un spațiu dat, cercetătorii ar putea dezvălui discrepanțe nedetectate anterior în înțelegerea noastră actuală a Universului.

Cu ajutorul simulărilor, cercetătorii au reușit să găsească dovezi pentru trei roiuri de galaxii deja publicate. În plus, ei au reușit să identifice alte cinci structuri care s-au format în mod constant în simulările lor. Printre acestea se numără roiul Hyperion, cel mai mare și mai timpuriu cunoscut astăzi, care are o masă de 5.000 de ori mai mare decât cea a galaxiei noastre Calea Lactee.

Detaliile studiului lor au fost publicate în revista Nature Astronomy.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Telescopul Hubble a detectat o galaxie pitică bizară cu un vecin foarte strălucitor

Galaxia, transformată în „telescop cosmic” pentru a studia inima Universului tânăr

O nouă fotografie uimitoare de la Telescopul Spațial James Webb arată o galaxie din vecinătatea noastră cosmică

Cea mai mare galaxie observată vreodată. Astronomii cred că va continua să se extindă