Smithsonian институтының зерттеуіне сүйенген Aikyn.kz астрономиядағы жаңа жетістіктің ғалам құпияларын ашудағы маңызын түсіндіреді.
Гарвард университеті мен Smithsonian институтының Астрофизика орталығы әзірлеген Lumina – ғаламды зерттеуге арналған алғашқы ең ауқымды әрі күрделі компьютерлік модельдердің бірі. Ол – 1,5 млрд жарық жылына тең ғарыш кеңістігін және бұрынғылармен салыстырғанда 100 есе үлкен көлемді қамтитын модель. Ғалымдар виртуалды кеңістікте кәдімгі материя және қараңғы материяның, алғашқы галактикалардың пайда болу үдерісін жаңғыртқан.
Қараңғы материя – тікелей көрінбейтін, бірақ тартылыс күші арқылы жұлдыздар мен галактикалардың қалыптасуына әсер ететін материяның жұмбақ түрі. Lumina көмегімен ғалымдар осы құбылыстардың миллиардтаған жылдар бойы қалай өзгергенін зерттеп, ғарыштың алғашқы келбетін көз алдына елестете алады.
Зерттеу жетекшісі Оливер Зиердің айтуынша, James Webb ғарыш телескопы алғашқы ғалам туралы ғылымға бұрын-соңды болмаған мүмкіндіктер ашты.
«Телескоп арқылы көргенімізді түсіну үшін теорияларымызды нақты болжамдарға айналдыруымыз керек», – дейді ғалым.
Lumina-ның ерекше жетістіктерінің бірі – ғаламдағы сутегі мен гелийдің қайта иондану үдерісін модельдеуі. Алғашқы жұлдыздар мен галактикалар пайда болған кезде олардың қуатты сәулесі ғарыштағы газ атомдарының электрондарын бөліп шығарған. Нәтижесінде, ғаламды толтырған газдың физикалық күйі өзгерген. Бұл құбылыс ғарыштың кейінгі дамуына, жаңа галактикалардың қалыптасуына және олардың арасындағы кеңістіктің қасиеттеріне әсер еткен.
Зерттеуге қатысқан Техас университетінің физигі Аарон Смиттің айтуынша, ғалымдар алғаш рет осыншалықты ұлан-ғайыр кеңістікте сутегі мен гелийдің өзгерісін, сондай-ақ бұған әсер еткен галактикаларды бір мезгілде бақылай алатын модельге қол жеткізді.
Lumina – ғаламның нақты көшірмесі емес, ол физика заңдарына негізделген ғылыми модель. Сондықтан оның нәтижелері James Webb телескопының бақылауларымен және болашақта Nancy Grace Roman телескопынан алынатын деректермен салыстырылады.
Егер модель мен нақты бақылаулар сәйкес келсе, қазіргі ғылыми теориялардың дұрыстығына сенім артады. Ал елеулі айырмашылықтар анықталса, ғалымдар ғаламның пайда болуы мен дамуына қатысты жаңа заңдылықтарды іздейтін болады.
Lumina ғарыштың өткенін бейнелейтін виртуалды көрініс қана емес, адамзаттың ғаламның шығу тегі туралы ең күрделі сауалдарына жауап іздейтін жаңа ғылыми зертханаға айналмақ.
Ғылыми-зерттеу туралы мақаланың толық нұсқасын мына сілтемеден оқуға болады: Introducing the lumina project: large-volume radiation-hydrodynamic simulations of the epochs of hydrogen and helium reionization.