Новая симуляция «Lumina» отображает первые два миллиарда лет космической эволюции
Международная команда создала масштабную симуляцию Lumina, моделирующую первые 2 млрд лет ранней Вселенной и формирование первых галактик и чёрных дыр.
Команда международных исследователей опубликовала Lumina, суперкомпьютерную симуляцию, воссоздающую первые два миллиарда лет Вселенной, согласно исследованию в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Модель отслеживает, как ранние звёзды и чёрные дыры приводили к эпохе реионзации, во время которой ультрафиолетовое излучение отрывает электроны от атомов водорода, позволяя свету распространяться дальше и влияя на формирование галактик.
Ведущий автор Оливер Цир, постдокторский исследователь в Институте теории и вычислений Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института, сказал, что симуляция охватывает объём более чем в 100 раз превышающий предыдущие попытки, простираясь примерно на 1,5 млрд световых лет в каждом направлении. «У нас есть космологический объём, где можно увидеть эту космическую сеть, как галактики сгруппированы. При этом мы разрешаем отдельные галактики», — объяснил Цир.
Проект использовал более 15 000 графических процессоров на суперкомпьютере Frontier в Национальной лаборатории Оук-Ридж и занял почти три года. Исследователи планируют сравнить результаты Lumina с наблюдениями телескопов, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба. Цир отметил, что расхождения между моделью и наблюдениями могут указывать на недостающие физические процессы в текущих теориях.
Хулиан Муньос, доцент астрономии в Университете Техаса в Остине, не участвовавший в исследовании, описал Lumina как техническое достижение, расширяющее как пространственный масштаб, так и симулируемое космическое время по сравнению с более ранними моделями. Он добавил, что размер симуляции позволяет учёным изучать, как обычная материя и тёмная материя двигались по-разному, а также исследовать редкие галактики, которые могут быть упущены в меньших симуляциях.
Илиан Ильев, профессор астрофизики в Университете Сассекса, сказал, что с нетерпением ждёт объединения результатов Lumina с новыми данными телескопов для улучшения общей картины ранней космической эволюции.