Webbův dalekohled a ‚Renesanční simulace‘ odhalují raný vesmír

Vědci vytvořili model raného vesmíru, který lépe odpovídá pozorování.

Výzkumníci vyvinuli novou počítačovou simulaci raného vesmíru, která se velmi shoduje s pozorováními vesmíru Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST).

Počáteční pozorování JWST naznačovalo, že s naším chápáním raného formování galaxií může být něco špatně. První galaxie studované vesmírným dalekohledem Jamese Webba se zdály jasnější a hmotnější, než se teoreticky očekávalo.

Renesanční simulace

Zajímavé výsledky, nedávno zveřejněné v Open Journal of AstrophysicsVýzkumníci z Maynooth University v Irsku se spolupracovníky z Georgia Tech ukazují, že pozorování provedená vesmírným teleskopem Jamese Webba nejsou v rozporu s teoretickými předpovědi. Takzvaná „renesanční simulace“, kterou tým používá, je sérií vysoce sofistikovaných počítačových simulací formování galaxií v raném vesmíru.

Výzkumníci vyvinuli novou počítačovou simulaci raného vesmíru, která úzce odpovídá pozorování provedeným vesmírným dalekohledem Jamese Webba (JWST). Zdroj obrázků: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) a tým HUDF

Simulace mohou vyřešit velmi malé shluky temné hmoty a mohou tyto shluky sledovat, jak se srážejí a hromadí do halo temné hmoty, které pak hostí typy galaxií, které pozorujeme. Simulace mohou také modelovat složení prvních hvězd, které se v našem vesmíru vytvořily – hvězd skupiny III – které by měly být hmotnější a jasnější než dnešní hvězdy.

Konzistence se stávajícími modely

Simulace používané týmem MU ukázaly, že tyto galaxie vyhovují modelům, které diktují fyziku kosmologických simulací.

Vedoucí autor Joe M. McCaffrey, doktorand na katedře teoretické fyziky na Maynooth, o výsledcích řekl: „Ukázali jsme, že tyto simulace jsou nezbytné pro pochopení našeho původu ve vesmíru. Doufáme, že v budoucnu použijte stejné simulace ke studiu růstu masivních černých děr na počátku vesmíru.

Síla JWST

Dr John Regan, docent na katedře teoretické fyziky na Maynooth, komentoval výzkum a budoucí směřování svého výzkumného týmu: „Vesmírný teleskop Jamese Webba způsobil revoluci v našem chápání raného vesmíru. S využitím jeho neuvěřitelné síly jsme nyní schopni zahlédnout vesmír tak, jak existoval jen před několika stovkami milionů let velký výbuch – Doba, kdy byl vesmír méně než 1 % svého současného stáří.

„To, co nám vesmírný dalekohled Jamese Webba ukazuje, je, že mladý vesmír překypoval masivní tvorbou hvězd a vyvíjející se populací masivních černých děr. Dalšími kroky bude použití těchto pozorování k vedení našich teoretických modelů, což bylo ještě nedávno bylo prostě nemožné.“

Reference: „No Jitter: JWST galaxie na z>10 jsou konzistentní s kosmologickými simulacemi“ od Joe McCaffrey, Samantha Hardin, John H. Wise a John A. Regan, 27. září 2023, Open Journal of Astrophysics.
doi: 10.21105/astro.2304.13755