模拟重现银河系由数千个星系形成的过程——Live Science
超级计算机模拟MEGATRON表明,在大爆炸后的最初20亿年里,后来形成银河系的那片宇宙区域中充满了数千个形状和大小各异的小星系。随后,它们发生碰撞并合并,形成了太阳系所在的星系,Live Science报道。
早期宇宙模型
这项模拟历时三年完成,涵盖大爆炸后1.8亿年至20亿年的时期。根据模型,在初始阶段,宇宙中尚不存在恒星和星系——其中只有原始气体。
该模拟追踪了第一批恒星的形成、它们的死亡,以及包括碳、氧和铁在内的重元素在周围气体中的扩散。这些元素成为后续世代恒星和行星的建筑材料。计算还预测了虚拟星系的特征性光学和光谱特征。
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与韦布望远镜数据的比较
MEGATRON的结果可以直接与詹姆斯·韦布空间望远镜的光谱观测进行对比,该望远镜收集的是相近宇宙时间跨度的数据。该望远镜已经在早期宇宙中发现了出乎意料明亮的星系,以及被称为“小红点”的致密天体,它们与此前的计算机模型并不完全一致。
将模拟结果与对早期星系的观测以及古老恒星中的化学痕迹进行比较,有望帮助检验关于第一批恒星的相互竞争模型。相关结果在MEGATRON合作组的六篇论文之一中进行了描述,这些论文于9月30日发表在《The Open Journal of Astrophysics》上。下一代模拟应纳入更复杂的物理过程,包括活跃黑洞;韦布望远镜发现,活跃黑洞在早期宇宙中是一种普遍现象。