Международная группа астрофизиков представила проект MEGATRON, объединивший детализированные компьютерные симуляции ранней Вселенной с наблюдениями космического телескопа James Webb. Исследование связывает химические составы древних звезд Млечного Пути с первыми галактиками.
Проект MEGATRON и моделирование ранней Вселенной
Командное исследование, запущенное в 2023 году со сроком завершения до 2030 года, объединяет ученых из Университета Бата в Великобритании, Чикагского университета в США и Института астрофизики в Париже. Коллаборация опубликовала свои первые результаты в Open Journal of Astrophysics в виде четырех научных статей.
Созданные симуляции потребовали трех лет расчетов на мощных суперкомпьютерах. Модели охватывают эволюцию области пространства, которая со временем превратилась в систему, сопоставимую по массе с Млечным Путем. Как отмечает Харли Кац из Чикагского университета, симуляции воспроизводят состояние молодой Вселенной, когда будущий галактический дом представлял собой скопление тысяч небольших галактик.
«Как выглядел Млечный Путь в то, что мы называем космической зарей? Впервые мы можем напрямую предсказать, как ранний Млечный Путь выглядел бы для таких телескопов, как „Хаббл“ или „Джеймс Уэбб», — заявил Харли Кац.
”
Два взгляда на эволюцию космоса через JWST и звездную археологию
Новый подход преодолевает разрыв в астрономии, соединяя прямые наблюдения удаленных галактик с анализом химического состава старых звезд в окрестностях Млечного Пути. Доктор Мартин Рей из физического факультета Университета Бата подчеркивает значимость этого технологического моста.
Как отметил Мартин Рей, в то время как телескоп «Джеймс Уэбб» дает нам возможность напрямую заглянуть в зарождающийся космос, а звездная археология позволяет изучать реликвии тех самых ранних времен в нашей собственной галактической окрестности, проект MEGATRON обеспечивает физический мост между ними.
Подобные комплексные расчеты позволяют учитывать взаимодействие между светом звезд, газом и тяжелыми элементами одновременно. По словам Рея, химические элементы, из которых состоят наш мир и сама жизнь, были созданы звездами.
«Элементы, которые делают возможными наш мир и жизнь — углерод, кислород, железо и многие другие, — были созданы звездами. Чтобы понять, откуда взялись эти элементы, нам нужно понять, как формировались первые звезды и как они обогащали свое окружение», — пояснил Мартин Рей.
Разгадка тайны железного плато в карликовых галактиках
Моделирование пролило свет на загадку астрофизики, касающуюся распределения железа в наименьших карликовых галактиках. В обычных условиях менее массивные звездные системы содержат меньше железа. Однако в предельно слабых галактиках этот тренд нарушается: уровень железа остается постоянным независимо от общей массы системы.
Анализ симуляций показал, что причиной этого феномена выступают взрывы редкого класса звезд ранней Вселенной (звезд населения III).
Дальнейшие шаги
Команда планирует использовать MEGATRON для укрепления связей между теорией и появляющимися данными наблюдений.
Ожидается, что новые данные помогут объединить теоретические модели с наблюдениями телескопа James Webb и другими астрономическими данными, что позволит точнее проверить сценарии формирования первых звезд.
Читайте также
