Відео: вчені змоделювали еволюцію Всесвіту

Модель еволюції Всесвіту
Модель охоплює історію простору-часу з моменту 12 мільйонів років після Великого вибуху.

Група вчених з різних країн світу на чолі з Марком Фогельсбергером із Массачусетського технологічного інституту (MIT) за допомогою суперкомп’ютера створили найбільш повну візуальну модель еволюції Всесвіту. На ній показано, як формувалися перші галактики кругом згустків таємничої субстанції – темної матерії.

Спостерігати темну матерію неможливо, так як вона не має електромагнітного випромінювання і не взаємодіє з ним. Але оскільки вона створює гравітаційні ефекти, її можна виявити.

За допомогою нової комп’ютерної моделі еволюції Всесвіту можна буде перевірити теорії про те, з чого, власне, вона складається і як влаштована. На думку професора Річарда Елліса з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) в Пасадені, який є одним з найкращих в світі спеціалістів з питання виникнення галактик, створена модель просто неймовірна.

Професор Карлос Френк із Даремського університету у Великобританії, на теоріях якого і основана нова модель еволюції Всесвіту, зізнався, що задоволений хорошими результатами. Вченого радує, що комп’ютерне моделювання, в основі якого теорія про виникнення Всесвіту з темної матерії, виявилось таким успішним.

Автори дослідження використали величезні обчислювальні потужності для створення цієї моделі, зокрема, новітні суперкомп’ютери і програми Arepo, за допомогою яких дослідники впоралися з поставленим завданням всього за три місяці.

Щоб запустити програму і дочекатися її результатів, звичайному ноутбуку знадобиться близько двох тисяч років.

Спочатку в моделі з’являються лінії загадкової субстанції – учені їх називають темною матерією. Вона немов гілки космічного дерева тягнеться у всесвітній порожнечі. А через мільйони років збирається в кластери, які згодом виступають початковими матеріалами для перших галактик. Потім виникає звичайна матерія, з якої з часом з’являться зірки, планети і саме життя.

Керівник дослідження доктор Марк Фогельсбергер відмічає, що комп’ютерне моделювання підтверджує багато сучасних теорій космології:

Багато галактик, що з’явилися в цій моделі, дуже схожі на галактики в реальному Всесвіті. Це говорить, що наші базові знання про те, як функціонує Всесвіт, відповідають дійсності. Якщо з комп’ютерного моделювання виключити темну матерію, то результат не буде схожий на справжній Всесвіт.

На самому початку відбувається безліч велетенських вибухів, і матерія затягується в чорні діри, звідки потім викидається. В результаті цього хаосу з часом з’являються зірки і галактики. У кінці моделі з’являється Всесвіт, схожий на справжній.

Це комп’ютерне моделювання є першим, яке демонструє виникнення видимої матерії з матерії темної. Модель дозволить визначити, як функціонує «темна енергія», яка сприяє розширенню Всесвіту.

У 2020 році Європейське космічне агентство планує здійснити запуск супутника «Евклід», який призначений для виміру швидкості розширення Всесвіту. Щоб використати дані, отримані «Евклідом», потрібно спочатку провести комп’ютерне моделювання функціонування темної матерії, а потім порівняти ці дані з результатами «Евкліда». Про це повідомляє доктор Джоана Данклі з Оксфордського університету.

Між тим, доктор Робін Качпол з інституту астрономії в Кембріджі вважає, що незважаючи на “приголомшливі” результати моделювання, «не слід зачаровуватися їх красою».

Першоджерело

Написати коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *