Вы когда-нибудь мечтали присутствовать при рождении первых галактик? Или, возможно, «прокрутить» вперёд миллиарды лет космической эволюции, чтобы увидеть, как эти галактики растут и формируют Вселенную, которую мы знаем сегодня? К сожалению, в реальности это невозможно. Но благодаря революционной новой аудиовизуальной симуляции «виртуальных вселенных» учёные создали наилучшую на сегодняшний день картину космической эволюции — и вы тоже можете не только увидеть, но и услышать её!
Виртуальные вселенные проекта COLIBRE используют стандартную космологическую модель для моделирования динамики холодной галактической пыли и газа — строительных блоков звёзд — от первого миллиарда лет после Большого взрыва до наших дней. Обладая большей вычислительной мощностью, чем предыдущие космические симуляции, COLIBRE создал синтетическую вселенную, которая очень точно соответствует наблюдениям, которые космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) ведёт за ранним космосом. Таким образом, исследование подтверждает стандартную космологическую модель, также известную как модель Lambda Cold Dark Matter (LCDM).
И, что самое удивительное, эта синтетическая вселенная настолько правдоподобна, что даже некоторые астрономы смотрят на неё дважды.
(Здесь по-прежнему уместно изображение, как в оригинале: космическая паутина и две галактики)
«Волнующе видеть, как из нашего компьютера появляются „галактики“, которые неотличимы от настоящих и обладают многими свойствами, которые астрономы измеряют в реальных данных: их количеством, светимостью, цветом и размером», — заявил в пресс-релизе член команды COLIBRE Карлос Френк. «Я люблю поддразнивать своих коллег-наблюдателей, спрашивая: „Как вы думаете, из какого галактического каталога взяты эти изображения?“ Самое замечательное — что мы можем создать эту синтетическую вселенную, просто решая соответствующие уравнения физики в расширяющейся Вселенной».
Симуляция работает на суперкомпьютере COSMA8 в Даремском университете и преодолела проблему, которую другие считали непреодолимой: моделирование холодного газа. А это было критически важно, потому что звёзды формируются, когда холодный газ и пыль сжимаются под действием собственной гравитации. Чтобы точно симулировать звёзды, нужно точно моделировать движение холодного газа. COLIBRE также смог симулировать мелкие пылевые зёрна и их роль в образовании молекул водорода, а также в блокировке ультрафиолетового излучения, которое препятствует охлаждению газа и рождению звёзд.
«Большая часть газа внутри реальных галактик — холодная и пыльная, но большинство предыдущих крупных симуляций вынуждены были игнорировать это, — пояснил в заявлении лидер проекта COLIBRE Йоп Шайе из Лейденского университета (Нидерланды). — С COLIBRE мы наконец включаем эти важнейшие компоненты в общую картину».
Однако, как ни хороши синтетические вселенные, остаётся одна космическая загадка, которую открыл JWST и которую они не могут объяснить. Речь идёт о так называемых «маленьких красных точках» — объектах, которые этот инструмент в изобилии наблюдал в один из периодов космического времени. Возможно, это потому, что эти загадочные объекты (появляющиеся в огромном количестве через 600 миллионов лет после Большого взрыва и исчезающие, когда Вселенной становится около 1,5 миллиарда лет) представляют собой тяжёлые семена чёрных дыр.
Хотя большинство симуляций было завершено в 2025 году, некоторые всё ещё продолжаются, и на анализ уже полученных данных уйдут годы.
«Мы рады не только науке, но и созданию новых способов её изучения, — отметил Джеймс Трейфорд из Портсмутского университета (Великобритания), который руководил разработкой модели пыли COLIBRE и озвучиванием визуализаций. — Эти инструменты могут дать новые знания, сделать нашу область более доступной и помочь нам интуитивно понять, как растут и эволюционируют галактики».
И вот тут начинается самое интересное. Озвучивание данных COLIBRE (сонификация) позволяет не просто видеть, но и слышать эволюцию космоса. Например, низкое, тягучее гудение может соответствовать медленному накоплению холодного газа в ранней Вселенной, а резкие, высокие «всплески» — моментам рождения особенно ярких звёзд или слиянию галактик. Для незрячих исследователей это настоящий прорыв, а для обычных людей — завораживающий способ «прочувствовать» 13,8 миллиардов лет истории за несколько минут. Представьте: вы слушаете, как хаос первых эпох постепенно превращается в сложную, упорядоченную симфонию — и в какой-то момент понимаете, что этот «космический джаз» привёл к появлению Млечного Пути, Солнца и, в конечном счёте, жизни на Земле.
Исследование COLIBRE было опубликовано в понедельник (13 апреля) в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
В нашем Telegram‑канале, вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь:
Оставьте Комментарий