Evren, Big Bang'den sadece 500 milyon yıl sonra tarihinin erken dönemlerinde neye benziyordu? Şu anda, teleskoplarımızla o kadar ileriye bakmanın bir yolu yok, ancak İngiltere'deki Durham Üniversitesi'nden kozmologlar, erken evrenin nasıl ortaya çıkacağını tahmin etmek için bir bilgisayar simülasyonu kullandılar. Görüntüler “Kozmik Şafak” ı tasvir eder ve ilk büyük gökadaların oluşumunu hesaplar. Simülasyon ayrıca karanlık maddenin gökada oluşumunda oynadığı rolü fark etmeye çalışır. Durham Üniversitesi Hesaplamalı Kozmoloji Enstitüsü'nün (ICC) çalışmasının baş yazarı Alvaro Orsi, “Zamanda geriye doğru bakıyoruz ve bunu yaparak bizim gibi galaksilerin nasıl yapıldığını öğrenmeyi ve karanlık madde hakkında daha fazla bilgi sahibi olmayı umuyoruz” dedi. ). “Karanlık maddenin varlığı galaksiler inşa etmenin anahtarıdır - karanlık madde olmadan bugün burada olmazdık.”
Bilgisayar simülasyonu tarafından üretilen görüntülerde, yeşil kıvrımlar, bilim adamlarının galaksi oluşumunda önemli bir bileşen olduğunu söyleyen karanlık maddeyi temsil ederken, daireler galaksilerde yıldız oluşum oranını gösterir. Farklı renk çemberleri, yıldız oluşumunun değişen parlaklığını temsil eder ve sarı en parlaktır. En üstteki görüntü Evreni Büyük Patlama'dan 590 milyon yıl sonra tasvir ediyor ve aşağıdaki görüntü Büyük Patlama'dan 1 milyar yıl sonra Evreni gösteriyor, yıldız oluşum oranları artmaya başlıyor.
İlk galaksiler, Evrenin başlangıcından kısa bir süre sonra patlayıcı bir şekilde ölen büyük yıldızların enkazından yaratıldı. Durham hesaplaması, bu gökadaların nerede göründüklerini ve 13 milyar yıl sonra nasıl bugüne kadar geliştiklerini tahmin ediyor. Günümüzde gökadalar daha büyük olsa da, geçmişte olduğu kadar çabuk yıldız oluşturmuyorlar. “Araştırmamız, evren tarihinde farklı zamanlarda yıldızların oluşumu ile hangi galaksilerin büyüdüğünü ve bunların karanlık madde ile nasıl ilişkili olduğunu tahmin ediyor,” dedi ortak yazar Dr. Carlton Baugh. “Bilgisayara galaksi oluşumu için reçete olduğunu düşündüğümüz şeyi veriyoruz ve daha sonra gerçek galaksilerin gözlemlerine karşı test edilen neyin üretildiğini görüyoruz.”
Büyük simülasyon, gaz gibi normal maddenin galaksilerin nasıl büyüdüğünü tahmin etmek için nasıl davrandığını gösteren bir modelle yapıların karanlık maddede nasıl büyüdüğünü gösterir. Gaz yerçekiminin karanlık maddeden çekildiğini hisseder ve radyasyon yayarak ve yıldızlara dönüşerek soğumadan önce ısıtılır. Simülasyon görüntüleri, belirli bir zamanda hangi galaksilerin yıldızları en güçlü şekilde oluşturduğunu göstermektedir. Aşağıdaki görüntü, galaksilerdeki çok aktif bir yıldız oluşum zamanı olan Big Bang'den 1.9 milyar yıl sonra Evreni göstermektedir.
Şili, Santiago'daki Universidad Catolica'daki bilim adamları tarafından desteklenen Durham ekibinin hesaplamaları, Büyük Patlama'dan yaklaşık bir milyar yıl sonra Evren tarihindeki ilk aşamalara kadar uzanan yeni gözlemlere karşı test edilebilir. Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi Başkanı Profesör Keith Mason, “Hesaplamalı kozmoloji Evreni anlamamızda önemli bir rol oynamaktadır. Bu simülasyonlar sadece erken evrene geri dönmemize izin vermekle kalmıyor, aynı zamanda gökbilimcilerimizin çalışmalarını ve gözlemlerini de tamamlıyor. ”
Bu görüntü, Big Bang'den 13.6 milyar yıl sonra Space Magazine'i gösteriyor. Galaksiler geçmişte olduğu kadar çabuk yıldız oluşturmuyorlar.
Ekip, karanlık maddenin galaksiler üzerindeki etkilerinin daha fazla araştırılması ve simülasyonlarının astronomların bu her yerde bulunan maddenin ne olduğu hakkında daha fazla bilgi edinmelerine yardımcı olacağını umuyor.
Kaynak: Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi
Hesaplamalı Kozmoloji Enstitüsü, Durham Üniversitesi
Durham Üniversitesi Fizik Bölümü
