Ученые впервые создали реалистичную модель эволюции галактик от Большого взрыва до наших дней

Британские исследователи представили проект COLIBRE — передовую вычислительную модель, детально воспроизводящую путь развития галактик, начиная с первых эпох после Большого взрыва и до наших дней. Опираясь на постулаты стандартной космологической модели ΛCDM, этот проект не только позволяет визуализировать процессы звездообразования, но и служит важным инструментом для верификации текущих научных представлений об устройстве Вселенной.

В основе COLIBRE лежат мощности суперкомпьютера COSMA8, расположенного в Даремском университете. Ключевой особенностью разработки стало включение в расчеты динамики холодного газа и межзвездной пыли — фундаментальных элементов для возникновения новых звезд, которые до недавнего времени считались крайне сложными для моделирования. «Значительная доля материи в наблюдаемых галактиках сосредоточена в виде холодного и запыленного газа, однако в большинстве предшествующих симуляций эти аспекты попросту опускались», — поясняет руководитель проекта Йооп Шайе из Лейденского университета.

Полученные в ходе моделирования галактики обладают характеристиками, практически идентичными реальным объектам. Учет влияния мельчайших пылевых частиц, способствующих синтезу молекулярного водорода и экранированию губительного ультрафиолетового излучения, позволяет ученым точнее отслеживать процессы охлаждения газа и последующего рождения светил.

Тем не менее, даже при столь высокой точности, ряд астрономических явлений пока остается вне зоны объяснения. В частности, феномен «красных точек», обнаруженных телескопом «Джеймс Уэбб» в ранней Вселенной (через 600 млн лет после Большого взрыва), все еще окутан тайной. Существует гипотеза, что эти объекты являются зародышами сверхмассивных черных дыр, однако конкретные механизмы их формирования до сих пор не установлены.

Массив данных COLIBRE станет предметом многолетних исследований, а предложенные методологии значительно расширят понимание процессов галактической эволюции. «Мы не просто совершаем научные открытия, мы создаем совершенно новые подходы к изучению космоса», — резюмировал Джеймс Трейфорд из Портсмутского университета, курировавший разработку алгоритмов пылевого моделирования и звуковой интерпретации данных.

Источник: iXBT