빅뱅 이후 5 억 년만에 우주는 역사 초기에 어떤 모습을 보였습니까? 현재 우리는 망원경으로 멀리까지“돌아가는”방법이 없지만, 영국 더럼 대학의 우주 론자들은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 초기 우주가 어떻게 나타날지 예측했습니다. 이미지는“Cosmic Dawn”을 묘사하고 최초의 큰 은하의 형성을 계산합니다. 이 시뮬레이션은 또한 암흑 물질이 은하 형성에서 어떤 역할을했는지 파악하려고 시도한다. Durham University의 전산 우주 과학 연구소 (ICC)의 연구 저자 인 Alvaro Orsi는“우리는 시간을 효과적으로 되돌아보고 그렇게함으로써 우리와 같은 은하가 어떻게 만들어 졌는지 배우고 암흑 물질에 대해 더 많이 이해하기를 희망한다”고 말했다. ). "암흑 물질의 존재는 우리가 오늘 여기 있지 않은 암흑 물질없이 은하를 만드는 열쇠입니다."
컴퓨터 시뮬레이션에 의해 생성 된 이미지에서 녹색 소용돌이는 암흑 물질을 나타내며, 과학자들은 은하 형성에서 필수 성분이며, 동그라미는 은하에서 별 형성 속도를 나타냅니다. 다른 색상 원은 별 모양의 다양한 광도를 나타내며 노란색이 가장 밝습니다. 위 이미지는 빅뱅 이후 5 억 5 천만 년 전의 우주를 묘사하고, 아래 이미지는 별 형성 속도가 증가하기 시작하면서 빅뱅 이후 10 억년 후의 우주를 보여줍니다.
최초의 은하들은 우주가 시작된 직후 폭발적으로 죽은 거대한 별의 파편으로 만들어졌습니다. 더럼 (Durham) 계산은이 은하들이 어디에 나타나는지 그리고 130 억 년이 지난 현재까지 어떻게 진화 하는지를 예측합니다. 오늘날 은하계는 더 크지 만 과거처럼 빠르게 별을 형성하지는 않습니다. Carlton Baugh 박사는“우리의 연구는 우주의 역사에서 다른 시간에 별을 형성함으로써 어떤 은하가 자라고 있는지, 그리고 이것이 어떻게 암흑 물질과 관련이 있는지를 예측합니다. "우리는 컴퓨터가 우리가 은하 형성을위한 레시피라고 생각하는 것을 제공하고 우리는 그것이 생성 된 것을보고 실제 은하의 관측에 대해 테스트된다"
대규모 시뮬레이션은 가스와 같은 정상적인 물질이 은하의 성장을 예측하기 위해 어떻게 행동하는지 보여주는 모델로 암흑 물질에서 구조물이 어떻게 성장하는지 보여줍니다. 가스는 암흑 물질로 인한 중력을 느끼고 복사를 방출하고별로 변함으로써 냉각 전에 가열됩니다. 시뮬레이션 이미지는 어떤 은하가 주어진 시간에 가장 활발하게 별을 형성하고 있는지 보여줍니다. 아래 이미지는 빅뱅 이후 19 억 9 천만 년의 우주이며, 은하계에서 매우 활발한 별 형성 시간을 보여줍니다.
칠레 산티아고에 위치한 카톨 리카 대학교 (Universidad Catolica)의 과학자들에 의해 뒷받침 된 더럼 팀의 계산은 빅뱅 이후 거의 10 억 년이 지난 우주 역사상 초기 단계로 거슬러 올라가는 새로운 관측에 대해 테스트 될 수있다. 과학 기술 시설위원회의 최고 경영자 인 Keith Mason 교수는 다음과 같이 말했습니다 :“계산 우주론은 우주에 대한 우리의 이해에 중요한 역할을합니다. 이러한 시뮬레이션을 통해 우리는 초기 우주를 시간을 거슬러 돌아볼 수있을뿐만 아니라 천문학 자들의 작업과 관찰을 보완 할 수 있습니다.”
이 이미지는 빅뱅 이후 136 억 년이 지난 우주 잡지를 보여줍니다. 은하계는 과거처럼 빠르게 별을 형성하고 있지 않습니다.
연구팀은 은하에 대한 암흑 물질의 영향에 대한 추가 연구와 시뮬레이션이 천문학 자들이이 유비쿼터스 물질에 대해 더 많이 배우는 데 도움이되기를 희망합니다.
출처 : 과학 기술 시설 협의회
더럼 대학교 전산 우주론 연구소
더럼 대학교 물리학과
