Одной из самых трудных для разрешения загадок современной космологии является процесс образования галактик. То, как огромное разнообразие структурированных и динамичных объектов могло возникнуть из хаоса Большого взрыва, является настоящей головоломкой для ученых. Пытаясь понять, как именно и почему произошел тот самый судьбоносный момент мега-взрыва нашего мироздания, международная команда ученых создала самую детализированную крупномасштабную модель Вселенной в истории человечества. Симуляция, получившая название TNG50, находится в виртуальном пространстве шириной около 230 миллионов световых лет, располагая десятками тысяч галактик, туманностей, звезд, черных дыр и даже темной материей.

Возможно именно так выглядит наша Вселенная при определенном масштабировании

Как выглядит Вселенная?

TNG50 представляет собой новейшее моделирование нашей Вселенной, созданное проектом IllustrisTNG, целью которого является построение наиболее полной картины того, как наша Вселенная стала развиваться после Большого Взрыва. Невероятное разрешение и масштаб позволили ученым найти ключевые сведения о прошлом нашего мироздания, раскрыв то, как звездные взрывы и черные дыры вызвали настоящую галактическую эволюцию.

Специалисты из Университета Флориды отмечают, что для создания уникальной модели Вселенной им потребовалось 16 тысяч процессорных ядер суперкомпьютера Hazel Hen, расположенного в немецком Штутгарте. Для того, чтобы проанализировать весь предоставленный объем данных, компьютер непрерывно работал более года, хотя аналогичный процесс занял бы у обычной операционной системы около 15 000 лет. Несмотря на огромные энергетические затраты, сопровождавшие процесс, ученые считают, что результаты проведенного эксперимента полностью окупились. Так, проект TNG50 позволил исследователям своими глазами пронаблюдать то, как наша галактика возникла из турбулентных облаков газа, появившихся вскоре после рождения Вселенной.

Галактики, как и звезды, образуются из газо-пылевых облаков

Исследователи установили, что как только газо-пылевые облака начали превращаться в более-менее упорядоченные вращающиеся диски, начало проявляться еще одно явление. Постоянные взрывы сверхновых и возникающие на их месте сверхмассивные черные дыры создавали высокоскоростные потоки, которые впоследствии превращались в фонтаны газа, поднимающиеся на тысячи световых лет над галактикой. В дальнейшем гравитация притянула большую часть этого газа обратно к формирующейся галактике, создав обратную петлю оттока и притока вещества.

Несмотря на полученные результаты, команда из Флоридского университета еще далека от завершения анализа своей модели. После проведения всех необходимых манипуляций по изучению смоделированной Вселенной, специалисты планируют опубликовать все данные моделирования в открытом доступе для астрономов со всего мира.