Cum s-au aprins luminile din Univers, la Zorii Cosmosului. Ipoteza fabuloasă găsită de cercetători

Universul este totalitatea spațiului și timpului, a tuturor formelor de materie și energie. În timp ce dimensiunea întregului Univers nu este cunoscută, universul observabil poate fi măsurat și este estimat în prezent la 93 miliarde de ani-lumină în diametru. Teoria Big Bang este descrierea cosmologică predominantă a dezvoltării Universului. Sub această teorie, spațiul și timpul au apărut împreună cu 13,799 miliarde de ani în urmă.

Naşterea Universului simulate de un program spațial foarte performant

Când Universul a ajuns la vârsta de 1 miliard de ani, totul s-a schimbat. Radiația primelor stele și galaxii s-a întins în tot spectrul electromagnetic și aşa s-au format luminile din Univers.

O nouă simulare numită Thesan (zeița etruscă a zorilor), le-a permis oamenilor de știință să cerceteze Evul întunecat al Universului. Această tehnologie este un instrument inventat pentru a vedea în detaliu cum s-au aprins luminile din Univers, la Zorii Cosmosului.

Știri din lume

Te CRUCEȘTI! Vedetele din România care au fost ÎNȘELATE de parteneri!

Știri din lume

Dovada că Charlie Chaplin a fost ROMÂN! Cum a devenit prieten cu Ana Aslan

„Thesan creează o punte către Universul timpuriu. Este destinată să servească drept omologul ideal de simulare pentru viitoarele instalații de observare, care sunt gata să ne modifice în mod fundamental înțelegerea cosmosului”, a spus fizicianul Aaron Smith, de la Institutul Kavli pentru Astrofizică și Cercetare Spațială al MIT.

Universul timpuriu are o perioadă cuprinsă între 50 de milioane și 1 miliard de ani după Big Bang. Această perioadă este cunoscută sub numele de Zorii Cosmosului, momentul în care Universul, așa cum îl cunoaștem astăzi, tocmai începea să apară din plasma primordială.

Odată ce Universul s-a răcit suficient, protonii și electronii au început să se recombine în atomi de hidrogen neutri. Asta însemna că lumina putea călători la nesfârșit prin spațiu.

Pe măsură ce primele stele și galaxii au început să se formeze, la aproximativ 150 de milioane de ani după Big Bang, lumina lor ultravioletă a reionizat treptat hidrogenul neutru omniprezent în Univers, permițându-i întregului spectru de radiații electromagnetice să circule liber. Aceasta este Epoca Reionizării.

Programul Thesan poate să le arate oamenilor de știință cum s-a format Universul

„Majoritatea astronomilor nu au laboratoare în care să desfășoare experimente. Scara spațiului și a timpului sunt prea mari, așa că singura modalitate prin care putem face experimente este pe computere”, a spus astrofizicianul Rahul Kannan, de la Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică.

Thesan începe cu un model realist de formare a galaxiilor, împreună cu un nou algoritm pentru reproducerea modului în care lumina interacționează și reionizează gazul ambiental și un model de praf cosmic.

„Suntem capabili să folosim ecuații de bază ale fizicii și modele teoretice guvernamentale pentru a simula ceea ce s-a întâmplat în Universul timpuriu”, a adăugat Kannan.

Aceste procese și interacțiuni sunt foarte complicate. Pentru a simula o secțiune a Universului cu o lungime de 300 de milioane de ani-lumină, de la 400.000 la un miliard de ani după Big Bang, echipa a folosit un omputer foarte performant, care a folosit echivalentul a 30 de milioane de ore de procesare pentru a rula Thesan.

Simularea rezultată este cea mai detaliată imagine de până acum a Epocii Reionizării, surprinzând fizica la scări de un milion de ori mai mici decât regiunile simulate, au spus cercetătorii. Acest lucru oferă o privire „fără precedent” asupra modului în care galaxiile timpurii s-au format și au interacționat cu gazul Universului timpuriu. Arată o schimbare treptată pe măsură ce lumina începe să pătrundă prin Univers.

„Seamănă un pic cu apa din tăvile pentru cuburi de gheață; când o pui în congelator, durează, dar după un timp începe să înghețe pe margini și apoi se strecoară încet spre centru. Aceasta a fost aceeași situație în Universul timpuriu: a fost un cosmos neutru, întunecat, care a devenit strălucitor și ionizat pe măsură ce lumina a început să iasă din primele galaxii”, a spus fizicianul Aaron Smith.

Echipa a văzut şi ce tipuri de galaxii au avut cea mai mare influență asupra reionizării, masa galactică având un rol important.