محاكاة حاسوبية عملاقة جديدة تحيي تطور الكون



يتحول الكون الرضيع من مشهد خالٍ من الملامح إلى شبكة معقدة في محاكاة حاسوبية عملاقة جديدة للسنوات التكوينية للكون.

يُظهر رسم متحرك من المحاكاة أن كوننا يتغير من سحابة غاز باردة ناعمة إلى تناثر متكتل للمجرات والنجوم الذي نراه اليوم. إنها الأكثر اكتمالا وتفصيلاً ودقة استنساخ تطور الكون حتى الآن ، تقرير الباحثين في نوفمبر الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

هذه اللمحة الافتراضية إلى ماضي الكون هي نتيجة CoDaIII ، التكرار الثالث لمشروع Cosmic Dawn ، الذي يتتبع تاريخ الكون ، بدءًا من “العصور المظلمة الكونية” بعد حوالي 10 ملايين سنة من الانفجار العظيم. يقول عالم الفلك بول شابيرو من جامعة تكساس في أوستن ، إنه في تلك المرحلة ، تم تبريد الغاز الساخن الذي تم إنتاجه في بداية الوقت ، منذ حوالي 13.8 مليار سنة ، إلى سحابة خالية من الملامح وخالية من الضوء.

https://www.youtube.com/watch؟v=1ZuZ7Lg9bD8

كان الكون مكانًا باردًا ومظلمًا بعد 10 ملايين سنة من الانفجار العظيم. بدأ غاز الهيدروجين في التجمع معًا بعد 100 مليون سنة ، مكونًا مناطق كثيفة (بيضاء) ولدت النجوم والمجرات الأولى ، كما يظهر في هذه الرسوم المتحركة من محاكاة جديدة للكون المبكر. أدى الضوء المنبعث من النجوم (الأزرق) إلى تسخين الغاز حول المجرات كمادة مجمعة في ترتيب شبيه بالشبكة. الانفجارات الوردية هي مناطق ذات درجة حرارة عالية ظهرت مع انفجار بعض النجوم. المجرات والنجوم التي نراها اليوم تقع على طول الخيوط التي نتجت عن التفاعل المعقد بين المادة وضوء النجوم مع تطور الكون.

بعد ما يقرب من 100 مليون سنة ، تموجات صغيرة في الغاز خلفها الانفجار العظيم تسبب في تجمع الغازات معًا (SN: 2/19/15). أدى ذلك إلى ظهور خيوط طويلة تشبه الخيوط شكلت شبكة من المادة حيث ولدت المجرات والنجوم.

عندما أضاء الإشعاع الصادر عن المجرات المبكرة الكون ، فقد مزق الإلكترونات من الذرات في سحب الغازات الباردة خلال فترة تسمى عصر إعادة التأين، والتي استمرت حتى حوالي 700 مليون سنة بعد الانفجار العظيم (SN: 2/6/17).

يقول شابيرو إن CoDaIII هي أول محاكاة تفسر بشكل كامل التفاعل المعقد بين الإشعاع وتدفق المادة في الكون. وهي تمتد عبر الزمن من العصور المظلمة الكونية وخلال عدة مليارات من السنين التالية حيث تشكل توزيع المادة في الكون الحديث.

يقول شابيرو إن الرسوم المتحركة من المحاكاة تُظهر بيانياً كيف أن بنية الكون المبكر “مطبوع على المجرات اليوم ، التي تتذكر شبابها أو ولادتها أو أسلافها من حقبة إعادة التأين”.



المصدر