Ponad 15 tys. procesorów graficznych, ponad 432 mld elementów reprezentujących ciemną materię i gaz oraz pierwsze 2 mld lat historii Wszechświata. Tak wygląda symulacja LUMINA, którą zespół kierowany przez Olivera Ziera uruchomił na superkomputerze Frontier w Oak Ridge National Laboratory. Wyniki opisano w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Model startuje około 45 mln lat po Wielkim Wybuchu i obejmuje sześcienny obszar o boku około 1,6 mld lat świetlnych. Komputer jednocześnie liczył grawitację, przepływ gazu, powstawanie galaktyk i rozchodzenie się promieniowania. Dzięki temu można było śledzić, jak światło pierwszych galaktyk zmieniało materię wokół nich i jak obszary zjonizowanego gazu rozrastały się oraz łączyły. Według modelu istotną rolę w późniejszej rejonizacji helu odegrały aktywne jądra galaktyk zasilane przez supermasywne czarne dziury.
To nie animacja Wielkiego Wybuchu ani wierna kopia kosmosu, tylko przewidywania wynikające z przyjętych praw fizyki i parametrów modelu. Teraz trzeba je zestawić z obserwacjami teleskopów Jamesa Webba i Nancy Grace Roman. Jeśli się zgodzą, wzmocni to zaufanie do modeli. Jeśli nie, astronomowie dostaną wskazówkę, których procesów jeszcze nie rozumieją.
#kosmos #astronomia
