Суперкомпьютерная симуляция COLIBRE воспроизводит эволюцию галактик и проверяет космологию ?CDM
Ученые из Великобритании разработали уникальную симуляцию COLIBRE, которая воспроизводит эволюцию галактик с первых миллиардов лет после Большого взрыва до наших дней. Эта модель, основанная на стандартной космологической модели ΛCDM, позволяет увидеть и услышать, как формировались звёзды и галактики, и подтверждает точность современных представлений о Вселенной.
Симуляция COLIBRE работает на суперкомпьютере COSMA8 в Даремском университете и впервые включает моделирование холодного газа и пыли — ключевых компонентов для формирования звёзд. Ранее такие процессы считались слишком сложными для воспроизведения. «Большая часть газа в реальных галактиках холодная и пыльная, но большинство предыдущих симуляций игнорировали это», — отметил Йооп Шайе из Лейденского университета, руководитель проекта COLIBRE.
Модель воспроизводит галактики, которые по своим свойствам неотличимы от реальных. Симуляция также учитывает влияние мелких пылевых частиц, которые помогают формировать молекулы водорода и блокируют ультрафиолетовый свет, способный помешать охлаждению газа и рождению звёзд.
Однако, несмотря на успех, симуляция не может объяснить все наблюдения. Например, загадочные «красные точки», которые телескоп «Джеймс Уэбб» видит в изобилии через 600 миллионов лет после Большого взрыва, остаются тайной. Эти объекты могут быть семенами массивных чёрных дыр, но точный механизм их появления пока что неизвестен.
Данные, полученные с помощью COLIBRE, будут анализироваться годами, а разработанные инструменты помогут лучше понять, как растут и эволюционируют галактики. «Мы создаём не только науку, но и новые способы её изучения», — подчеркнул Джеймс Трейфорд из Портсмутского университета, который руководил разработкой модели пыли и звуковой визуализации COLIBRE.