على بعد ملايين الأميال من الأرض تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) و تلسكوب نانسي الروماني الفضائي تكشف عن الأيام الأولى لكوننا الواسع بتفاصيل غير عادية. فريق في مركز الفيزياء الفلكية | لقد طورت هارفارد وسميثسونيان لومينا، واحدة من أكبر عمليات المحاكاة وأكثرها تفصيلاً على الإطلاق الكون المبكر.
تم تفصيل النموذج الجديد في دراسة نشرت اليوم في المجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. إنه يعيد خلق كيفية تفاعل المادة العادية والمادة المظلمة والإشعاع خلال أول ملياري سنة من عمر الكون. وهذا يمنح العلماء أداة جديدة لاختبار نظرياتهم حول كيفية تطور الكون بعد العصر الحجري .الانفجار العظيم. يمكن أيضًا أن تساعد مقارنة الملاحظات الواردة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي والتلسكوب الروماني والتلسكوبات الأخرى مع تنبؤات لومينا علماء الفلك في تحديد ما إذا كان فهمهم للقوانين التي تحكم كوننا يظل دقيقًا أو ما إذا كانت الاكتشافات الجديدة تتطلب منهم إعادة النظر في النظريات الحالية.
يتطلب إنشاء Lumina أكثر من 15000 وحدة معالجة رسومات. يمكنك إلقاء نظرة على بعض الصور ومقاطع الفيديو الرائعة الخاصة بـ Lumina في المعرض أدناه. (انقر لتوسيع الصور إلى وضع ملء الشاشة.)
“مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي، أصبح الكون المبكر حدودًا جديدة ومثيرة في الفيزياء الفلكية”، هذا ما قاله المؤلف الرئيسي للدراسة أوليفر زير، عالم فلك حسابي وزميل مركز التجارة الدولية في مركز الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان, قال في بيان. “لفهم ما نراه باستخدام هذا التلسكوب، نحتاج إلى ترجمة نظرياتنا إلى تنبؤات مفصلة. بعد عدة سنوات من العمل، مع الكثير من الصعود والهبوط، من المفيد للغاية أن نرى نتائج المحاكاة ونشاهد تنبؤاتنا تنبض بالحياة في الفيديو.”
لومينا هي أكبر محاكاة هيدروديناميكية للإشعاع الكوني على الإطلاق. يجسد هذا النوع من المحاكاة كيفية تفاعل المكونات الأساسية للكون لتكوين النجوم والمجرات. وتشمل هذه المكونات المادة المظلمة والضوء والغاز. تتتبع لومينا كيفية ظهور المجرات الأولى وتحويل المناطق الشاسعة من الغاز بينها على مدار ملياري سنة الأولى من عمر الكون.
وأضاف آرون سميث، أستاذ مساعد في الفيزياء بجامعة تكساس في دالاس ومؤلف مشارك في الدراسة: “نشعر بأننا محظوظون للغاية لبناء محاكاة مثل لومينا”. “للمرة الأولى، يمكننا متابعة تغير كل من الهيدروجين والهيليوم إلى شكلهما الحديث عبر مثل هذا الحجم الهائل من الكون، في حين لا نزال نحدد المجرات والأجسام المضيئة الأخرى التي تقود هذا التحول.”
التمرير خلال محاكاة لومينا
لمشاهدة المشروع كاملا قم بزيارة مشروع لومينا.