O simulare pe supercomputer urmărește apariția primelor galaxii

Oamenii de știință au realizat o simulare pe calculator care urmărește aproximativ două miliarde de ani din perioada timpurie a Universului, arătând cum s-au format primele stele și galaxii și cum au modificat gazul din jurul lor. Numită Lumina, aceasta combină o perspectivă cosmică vastă cu suficiente detalii pentru a studia individual galaxiile în formare.

Creat de cercetători de la MIT, Harvard, Smithsonian și instituții partenere, modelul a fost rulat pe supercomputerul Frontier de la Laboratorul Național Oak Ridge din Tennessee, Statele Unite. Acesta urmărește materia întunecată, gazul, stelele și radiația într-un volum de aproximativ 100 de ori mai mare decât cel al simulărilor comparabile anterioare.

O realizare importantă este modelarea transformărilor atât ale hidrogenului, cât și ale heliului, pe măsură ce radiația le smulge electronii, proces cunoscut sub numele de reionizare. În simulare, lumina primelor stele și galaxii determină transformarea hidrogenului, în timp ce radiația cu energie mai mare, asociată găurilor negre supermasive care acumulează activ materie, determină transformările heliului.

Acestea sunt predicții, nu observații directe. Echipa pune Lumina la dispoziția altor oameni de știință, pentru ca aceștia să poată compara galaxiile simulate cu observațiile unor telescoape precum James Webb și cu viitoarele campanii de observații. Aceste comparații pot testa explicațiile privind formarea primelor structuri cosmice și pot arăta unde trebuie îmbunătățite teoriile existente.