Модель эволюции Вселенной создала на суперкомпьютере международная группа астрофизиков. Теперь ученые смогли проследить первые два миллиарда лет космической истории: как в ней формировались первые звезды, галактики, сверхмассивные черные дыры и другие впечатляющие эпизоды. Главной задачей проекта стало изучение эпохи, когда после Большого взрыва появились первые источники света, постепенно изменившие физические условия в межгалактическом пространстве.
Примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва Вселенная остыла настолько, что электроны начали соединяться с атомными ядрами, образуя атомы водорода и гелия. Таким образом, модель, получившая название Lumina, позволила объединить процессы, происходившие на разных этапах ранней истории Вселенной. В расчетах использовалось почти полтриллиона элементов, представляющих темную материю и газ.
Для обработки такого количества данных ученые задействовали американский суперкомпьютер Frontier. На пике вычислений одновременно работали более 100 тысяч процессорных ядер и тысячи графических ускорителей. Разработчики намерены предоставить результаты Lumina научному сообществу для сопоставления с реальными астрономическими наблюдениями.
Особый интерес представляют данные космического телескопа "Джеймс Уэбб" и будущих обзоров далеких галактик. Сравнение наблюдений с расчетами позволит уточнить представления о том, как быстро формировались первые звездные системы и какую роль они играли в эволюции ранней Вселенной. Важно отметить, что Lumina является компьютерной моделью, основанной на современных физических теориях и наблюдательных ограничениях.
Она не представляет собой прямую запись событий прошлого, однако позволяет проверять различные сценарии космической эволюции и определять, насколько хорошо они согласуются с астрономическими данными. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.