Нова модель Всесвіту показала, як насправді народжувались галактики

Вчені знайшли причину, чому у ранньому Всесвіті з’явилося більше великих галактик, ніж передбачали теорії. Нові симуляції показали: ключовим «відсутнім інгредієнтом» був космічний пил — і саме він міг прискорити формування зірок.

Як виникла проблема

Після запуску James Webb Space Telescope астрономи побачили несподіване: у дуже ранньому Всесвіті вже існували великі й яскраві галактики.

Це виглядало як порушення стандартної космологічної моделі. За розрахунками, на їх формування просто не вистачало часу після Великого вибуху.

Що змінили нові симуляції

Міжнародна команда створила детальну модель Всесвіту в рамках проєкту COLIBRE simulation, повідомляє NNews із посиланням на ScienceAlert.

На відміну від попередніх моделей, у неї додали те, що раніше ігнорували:

холодний газ
космічний пил
складну хімію
вплив чорних дір і зоряних вітрів

Читайте також: Космічний апарат підлетів досить близько до Сонця, щоб виявити джерело невловимих сонячних вітрів

Це суттєво ускладнило обчислення, але дало реалістичніший результат.

Чому пил вирішує все

Космічний пил — це не просто «бруд» у Всесвіті. Він працює як каталізатор:

допомагає атомам об’єднуватися в молекули
прискорює охолодження газу
впливає на світло, змінюючи передачу енергії

Простими словами: без пилу Всесвіт довше залишався б «гарячим супом», а зірки формувалися б значно повільніше.

Що показав результат

Симуляція змогла відтворити Всесвіт, дуже схожий на реальний:

правильну кількість галактик
їх розміри та яскравість
кольори та структуру

І головне — великі галактики з’являються рано, без порушення фізики.

Але загадки залишилися

Нова модель не змогла пояснити інший феномен, який виявив James Webb Space Telescope — так звані «маленькі червоні точки».

Це дивні об’єкти, які можуть бути:

гігантськими зорями
чорними дірами
або чимось принципово новим

Читайте також: Фізики створили штучну чорну діру в лабораторії і стали свідками світіння випромінювання Гокінга

Поки що навіть найточніші симуляції їх не відтворюють.

Чому це важливо

Це дослідження знімає напругу навколо «кризи космології». Дані телескопа не руйнують теорії — вони просто вимагають більш точних моделей.

Інакше кажучи, проблема була не у Всесвіті, а в спрощеннях, які використовували вчені.

Цікавий факт

Найбільша симуляція проєкту потребувала близько 72 мільйонів годин роботи процесорів — це еквівалент тисяч років обчислень на звичайному комп’ютері.

Висновок

Додавши пил і складну фізику, вчені змогли пояснити те, що ще вчора виглядало як загроза всій космології. Але найдивніші об’єкти раннього Всесвіту все ще залишаються без відповіді.