Astronomai kuria „laiko mašinos“ modeliavimą, kad galėtų stebėti protėvių galaktikų miestų gyvavimo ciklą

Mokslininkai kuria „laiko mašinos“ modeliavimą, tiriantį protėvių galaktikų gyvavimo ciklą.

Daugelis astrofizikos procesų užtrunka labai ilgai, todėl sunku tirti jų raidą. Pavyzdžiui, tokios žvaigždės kaip mūsų Saulė gyvenimo trukmė yra apie 10 milijardų metų, o galaktikos susidaro per milijardus metų.

Vienas iš būdų, kaip astronomai tai sprendžia, yra palyginti skirtingus objektus skirtinguose evoliucijos etapuose. Dėl ilgo laiko, per kurį šviesa pasiekia mūsų teleskopus, jie gali matyti tolimus objektus. Pavyzdžiui, jei pažvelgsime į objektą, esantį už 10 milijardų šviesmečių, pamatysime jį tokį, koks jis buvo prieš 10 milijardų metų.

Dabar pirmą kartą mokslininkai sukūrė modeliavimą, kuris tiesiogiai atkuria visą kai kurių didžiausių galaktikų, rastų tolimoje visatoje prieš 11 milijardų metų, gyvavimo ciklą, rodo naujas tyrimas, paskelbtas žurnale 2022 m. birželio 2 d. Gamtos astronomija.

Kosmologinis modeliavimas šiandien yra svarbus tiriant, kaip susiformavo visata, tačiau daugelis astronomų paprastai neatitinka to, ką jie stebi teleskopais. Dauguma jų sukurti taip, kad tiktų tiktai statistine prasme. Kita vertus, kontroliuojami kosmologiniai modeliai yra skirti tiesiogiai atkurti struktūras, kurias mes iš tikrųjų stebime visatoje. Tačiau dauguma tokio tipo modeliavimų buvo pritaikyti mūsų vietinei visatai, t. y. arti Žemės, bet niekada nebuvo naudojami tolimų visatų stebėjimams.

Mokslininkų komanda, vadovaujama Medin Atta, projekto tyrinėtojo ir pirmojo autoriaus Cowley Visatos fizikos ir matematikos instituto bei projekto docento Kee-Kan Lee, domėjosi tolimomis struktūromis, tokiomis kaip masyvūs galaktikų protospiečiai, kurie yra protėviai. šiandienos. Kol galaktikos susikaupia veikiamos savo gravitacinės traukos. Jie nustatė, kad dabartiniai tolimų protokolų klasterių tyrimai kartais buvo perdėti, ty jie nebuvo atlikti naudojant paprastus modelius ir modeliavimus.

Laiko mašinos modeliavimo ekrano kopijos

Modeliavimo ekrano nuotraukos (viršuje) Objekto, panašaus į galaktikos stebėjimą, pasiskirstymas, stebimas šviesos sklidimo metu 11 milijardų metų (kai Visata buvo 2,76 milijardo metų arba 20 % jos dabartinio amžiaus) ir (žemiau) 11 milijardų šviesmečių po arba tiesiog materijos pasiskirstymas tame pačiame regione . Kreditas: Atta ir kt.

„Norime pabandyti sukurti pilną tikrosios tolimos visatos modeliavimą, pamatyti, kaip prasidėjo struktūros ir kaip jos baigėsi“, – sakė Atta.

Jų rezultatas yra COSTCO (apribotas kosmoso lauko modeliavimas).

Modeliavimo kūrimas yra kaip laiko mašinos kūrimas, sakė Lee. Kai dabar Žemę pasiekia tolimosios visatos šviesa, galaktikų teleskopai yra praeities momentas.

„Tai tarsi rasti seną nespalvotą savo senelio nuotrauką ir nufilmuoti jo gyvenimą“, – sakė jis.

Šia prasme mokslininkai padarė „jaunų“ senelių galaktikų visatoje momentines nuotraukas ir greitai nusiuntė jų amžių, kad ištirtų, kaip formuojasi galaktikų spiečiai.

Mokslininkų naudojama galaktikos šviesa nukeliavo 11 milijardų šviesmečių, kad pasiektų mus.

Labai sunku atsižvelgti į didelio masto aplinką.

„Ar tos struktūros yra izoliuotos, ar susijusios su didesne struktūra, labai svarbu jų likimui. Jei neatsižvelgsite į aplinką, sulauksite visiškai kitokių atsakymų. Atta sakė.

Kita svarbi priežastis, kodėl mokslininkai kuria šiuos modeliavimus, yra išbandyti kosmologinį statinį modelį, naudojamą visatos fizikai apibūdinti. Numatydami galutinę masę ir galutinį struktūrų pasiskirstymą tam tikroje erdvėje, mokslininkai gali atskleisti anksčiau nepastebėtus prieštaravimus mūsų dabartiniame visatos supratime.

Naudodamiesi savo modeliavimu, mokslininkai sugebėjo rasti trijų jau paskelbtų galaktikų protospiečių įrodymų ir paneigti struktūrą. Be to, jie sugebėjo nustatyti dar penkias struktūras, kurios nuolat tobulėja jų modeliavime. Tai apima „Hyperion Proto-Supercluster“ – didžiausią ir anksčiausiai žinomą šiandien žinomą proto superspietį, sveriantį 5000 kartų už mūsų pačių svorį.[{“ attribute=““>Milky Way galaxy, which the researchers found out it will collapse into a large 300 million light year filament.

Their work is already being applied to other projects including those to study the cosmological environment of galaxies, and absorption lines of distant quasars to name a few.

Details of their study were published in Nature Astronomy on June 2.

Reference: “Predicted future fate of COSMOS galaxy protoclusters over 11 Gyr with constrained simulations” by Metin Ata, Khee-Gan Lee, Claudio Dalla Vecchia, Francisco-Shu Kitaura, Olga Cucciati, Brian C. Lemaux, Daichi Kashino and Thomas Müller, 2 June 2022, Nature Astronomy.
DOI: 10.1038/s41550-022-01693-0

READ  Naujausios Rusijos ir Ukrainos karo žinios: tiesioginiai pranešimai

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.