Cercetătorii de la Centrul pentru Astrofizică Harvard & Smithsonian (SUA) au realizat cea mai detaliată simulare a Universului timpuriu, cunoscută sub numele de „Lumina”. Această simulare avansată utilizează datele furnizate de Telescopul Spațial James Webb (JWST) și telescopul Nancy Grace Roman pentru a oferi o perspectivă fără precedent asupra primelor etape ale existenței Universului.
Simularea reproduce interacțiunile dintre materia obișnuită, materia întunecată și radiația în primele două miliarde de ani după Big Bang. Comparând observațiile telescopului cu predicțiile simulării, astronomii pot verifica teoriile actuale despre evoluția cosmosului și pot identifica discrepanțele care ar necesita reconsiderarea acestora.
„Datorită telescopului James Webb, Universul timpuriu a devenit o nouă frontieră fascinantă a astrofizicii. Este extrem de satisfăcător să vedem rezultatele simulării și cum predicțiile noastre prind viață”, a declarat Oliver Zier, autorul principal al studiului.
Inovațiile aduse de simularea „Lumina”
„Lumina” este cea mai mare simulare cosmologică de tip radiație-hidrodinamică realizată vreodată. Aceasta urmărește interacțiunile dintre gaze, materia întunecată și lumină, reproducând apariția primelor galaxii și transformările gazelor din spațiul intergalactic. Modelul acoperă un volum de peste 100 de ori mai mare decât simulările anterioare, reprezentând o regiune cubică de aproximativ 1,5 miliarde de ani-lumină.
Un aspect inovator al simulării este reproducerea procesului de reionizare a heliului, integrând efectele acestuia asupra evoluției Universului. „Suntem extrem de norocoși că putem construi simulări precum Lumina, ceea ce ne permite să urmărim transformarea hidrogenului și heliului într-un volum atât de vast al Universului, păstrând suficiente detalii pentru a observa galaxiile și celelalte obiecte luminoase”, a explicat Aaron Smith, profesor asistent de fizică la Universitatea Texas din Dallas (SUA).
Tehnologia din spatele simulării
Realizarea simulării a necesitat utilizarea a peste 15.000 de procesoare grafice, care au funcționat pe Frontier, unul dintre cele mai puternice supercomputere din lume, aflat la Laboratorul Național Oak Ridge (SUA). Această capacitate de calcul a permis reproduceri detaliate ale formării galaxiilor, stelelor și găurilor negre.
În viitor, cercetătorii intenționează să utilizeze „Lumina” pentru a investiga circulația gazelor între galaxii, influența radiației provenite din Big Bang asupra evoluției cosmice și dezvoltarea regiunilor în care stelele se formează într-un ritm intens. Studiul a fost publicat în revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Recent, cercetătorii de la Smithsonian au realizat o simulare extrem de detaliată a Universului timpuriu, oferind noi perspective asupra formării și evoluției cosmosului.
Această simulare este considerată cea mai avansată de până acum, având potențialul de a transforma înțelegerea noastră despre originile Universului.
