Ученые Смитсоновского института только что воссоздали первые 2 миллиарда лет Вселенной

Исследователи из Центра астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт создали Lumina — одну из крупнейших и наиболее детальных симуляций ранней Вселенной. Она воссоздает первые 2 млрд лет после Большого взрыва и показывает, как темная материя, газ и излучение взаимодействовали, порождая первые звезды, галактики и черные дыры.

Lumina является крупнейшей космологической радиационно-гидродинамической симуляцией: она охватывает куб размером около 1,5 млрд световых лет по каждой стороне — более чем в 100 раз больший объем, чем у сопоставимых предыдущих проектов. Впервые в симуляции такого типа одновременно моделируется реионизация гелия и ее влияние на окружающую Вселенную, что позволяет изучать связь между эволюционирующими галактиками, излучением и межгалактическим газом. Расчеты выполнены более чем на 15 000 графических процессорах суперкомпьютера Frontier в Оук-Риджской национальной лаборатории; статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ученые планируют сопоставлять предсказания Lumina с наблюдениями JWST, Nancy Roman Space Telescope и других телескопов, чтобы проверять теории космической эволюции. Совпадения укрепят доверие к существующим моделям, а неожиданные расхождения могут указать на физические процессы, которые еще не полностью поняты, и помочь уточнить или пересмотреть фундаментальные представления о ранней Вселенной.