Како је изгледао Универзум рано у својој историји, само 500 милиона година после Великог праска? Тренутно немамо начина да се „далеко“ вратимо нашим телескопима, али космолози са Универзитета Дурхам у Великој Британији су користили рачунарску симулацију како би предвидели како ће се врло рано појавити Универзум. Слике приказују „космичку зору“ и израчунавају формирање првих великих галаксија. Симулација такође покушава открити улогу коју тамна материја игра у формирању галаксија. "Ми се ефективно осврћемо на време и тиме се надамо да ћемо научити како су направљене галаксије попут наше и сазнати више о тамној материји", рекао је Алваро Орси, главни аутор студије са Института за рачунарску козмологију Универзитета Дурхам (ИЦЦ) ). "Присуство тамне материје је кључ за изградњу галаксија - без тамне материје не бисмо били данас овде."
На сликама које настају компјутерском симулацијом, зелени ковитлаци представљају тамну материју, за коју научници кажу да је суштински састојак у формирању галаксија, док кругови показују брзину формирања звезда у галаксијама. Различити кругови у боји представљају различиту светлост формирања звезда, а жуто је најсјајније. Горња слика приказује Универзум као што је било 590 милиона година након Великог праска, а слика испод показује Универзум 1 милијарду година после Великог праска, како стопе формирања звезда почињу да се повећавају.
Прве галаксије створене су од крхотина масивних звезда које су експлозивно угинуле недуго након почетка Универзума. Дурхамов израчун предвиђа где се ове галаксије појављују и како се развијају до данашњих дана, преко 13 милијарди година касније. Иако су данашње галаксије веће, оне не формирају звезде тако брзо као раније. „Наше истраживање предвиђа које галаксије расту формирањем звезда у различито време историје Универзума и како се оне односе на тамну материју“, рекао је коаутор др. Царлтон Баугх. „Рачунару дајемо оно што мислимо да је рецепт за формирање галаксија и видимо шта се ствара а затим се тестира на основу посматрања стварних галаксија.“
Огромна симулација показује како структуре расту у тамној материји са моделом који приказује како се нормална материја, попут гаса, понаша како би предвиђала како галаксије расту. Гас осећа гравитацију из тамне материје и загрева се пре хлађења ослобађајући зрачење и претварајући се у звезде. Симулацијске слике показују које галаксије најјаче формирају звезде у одређеном тренутку. Слика испод приказује Универзум 1,9 милијарди година после Великог праска, врло активно време формирања звезда у галаксијама.
Прорачуни Дурхамовог тима, које су подржали научници на Универсидад Цатолица у Сантиаго у Чилеу, могу се тестирати на основу нових опажања која сежу у ране фазе историје Универзума готово милијарду година након Великог праска. Професор Кеитх Масон, извршни директор Одбора за науку и технологију, рекао је: „Рачунална космологија игра важну улогу у нашем разумевању Универзума. Не само да нам ове симулације омогућавају да погледамо уназад рани Универзум, већ надопуњују рад и запажања наших астронома. "
На овој слици је приказан Свемирски магазин 13,6 милијарди година након Великог праска. Галаксије не формирају звезде тако брзо као раније.
Тим се нада да ће даља проучавања и симулације утицаја тамне материје на галаксије помоћи астрономима да науче више о томе шта је ова свеприсутна супстанца.
Извор: Савет за науку и технологију
Институт за рачунарску космологију, Универзитет у Дурхаму
Департман за физику, Универзитет Дурхам
