Prejdite jedným z najdôležitejších období evolúcie vesmíru: Takto vyzeral krátko po veľkom tresku
Vedci z inštitútu MIT odhalili tajomstvé reionizačnej éry, ktorá je jedným z najkomplexnejších období kozmickej evolúcie.
Náš vesmír odštartoval veľkým treskom, ktorý sa odohral pred 13.8-miliardami rokov. Spočiatku bol nepriehľadný, plný horúcej a hustej hmoty, no pomerne rýchlo ochladol a stal sa tmavým a prázdnym.
Trvalo niekoľko stoviek miliónov rokov, kým sa hmota vplyvom gravitačnej sily začala spájať a vznikli prvé hviezdy a neskôr aj galaxie. Prvé hviezdy ionizovali plyn okolo nich a premenili ho na plazmu, čo viedlo k vytvoreniu komplexných štruktúr, ktoré možno pozorovať vo vesmíre dnes. Vedci z inštitútu MIT sa pozreli na tieto kľúčové kroky v evolúcii nášho vesmíru a prostredníctvom novej simulácie nám ukazujú, ako mohla táto éra vyzerať.
Najdetailnejšia simulácia „kozmického úsvitu“ sa nazýva Thesan, podľa etruskej bohyne úsvitu. Presnejšie sa zameriava na obdobie reionizácie, ktoré mali astronómovia problém rekonštruovať. Počas tohto obdobia totiž prevládali chaotické interakcie medzi gravitačnou silou, plynom a radiáciou.
Simulácia ponúka najdetailnejší pohľad na najväčšiu časť vesmíru a prekonáva ostatné simulácie, ktoré sa pokúsili o to isté. Vedci využili realistický model vzniku galaxií, ktorý spojili s novým systémom na sledovanie svetla a jeho vplyvu na plyn a s modelom kozmického prachu. Vedci dokázali simulovať kubický obsah vesmíru, ktorý má priemer 300-miliónov svetelných rokov. Simulácia zachytáva vývoj obrovského množstva galaxií od prvých 400-tisíc rokov po veľkom tresku až po miliardu rokov po veľkom tresku.
Obdobie reionizácie nie je ani zďaleka preskúmané, no táto simulácia sa zhoduje s malým množstvom informácií, ktoré majú vedci k dispozícii. To, či je simulácia správna by mohol potvrdiť vesmírny teleskop Jamesa Webba, ktorý sa pozrie do obdobia ranného vesmíru.
Neprehliadnite
„Simuláca Thesan slúži ako most do ranného vesmíru. Je to ideálny nástroj, určený na spoluprácu s nadchádzajúcimi misiami,“ vysvetľuje Aaron Smith, z inštitútu Kavli.
V spolupráci s nadchádzajúcimi misiami
Éra kozmickej reionizácie je vo svojich úplných počiatkoch pomerne jednoduchá. V tom období bol vesmír temný a rovnorodý. Ako uvádzajú autori štúdie, na popísanie tohto časového úseku vám stačí len „tužka a papier“. V určitom bode však gravitácia začala priťahovať hmotu dokopy. Spočiatku sa to dialo pomaly, no stačilo len málo a vznikla mimoriadne komplexná situácia, na ktorú potrebujeme simuláciu.
Tá otvára dvere k pochopeniu toho, čo sa vo vesmíre dialo krátko po veľkom tresku. Prekvapením bolo pre vedcov zistenie, že na konci reionizačnej éry svetlo prešlo väčšiu vzdialenosť, než sa spočiatku predpokladalo.
„Thesan nám ukázala, že v počiatkoch vesmíru svetlo nedokázalo prejsť veľké vzdialenosti. Táto vzdialenosť rapídne narástla až ku koncu reionizácie,“ vysvetľuje Rahul Kannan, z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Vedci získali aj lepšiu predstavu o tom, aký typ galaxií hral v procese reionizácie najväčšiu úlohu. Podľa štúdie bola hmotnosť jedným z najdôležitejších faktorov, no vedci musia počkať na vesmírny teleskop Jamesa Webba, ktorý prinesie relevantnejšie výsledky a pomôže im určiť konkrétne galaxie.
Komentáre