Там, где в ранней вселенной образовались плотные скопления газа, впоследствии быстрее образовывались и галактики.
Исследователи из Института науки Карнеги смогли проследить и воспроизвести форму вселенной, используя для этого комбинацию двух методов. «Наша методология дает новое и интуитивное понимание того, как гравитация стимулировала рост структур во вселенной с самых первых дней ее существования», - говорит Эндрю Бенсон, соавтор проведенного исследования.
Модель фрагмента вселенной. © Daniel Kelson/Carnegie Institution of Science
В ходе исследования ученые наблюдали более 70 000 галактик, и при этом была использована простая модель для моделирования развития плотности.
Энергозаряженные частицы
Как написано в Sciencedaily, первые галактики появились через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. В то время вселенная состояла из бесчисленного множества чрезвычайно горячих энергозаряженных частиц, которые после Большого взрыва все дальше и шире разлетались в пространстве. Частицы охлаждались и расплавлялись в нейтральный газообразный водород. Но вот как могла вся вселенная структурироваться в таком виде, какая она есть сейчас?
Этим вопросом астрономы задавались еще с давних времен. Имитационные модели, которые обычно используются в космологии, могут воспроизводить только ограниченный участок в пространстве. Таким способом можно моделировать, например, галактику, и даже в мельчайших деталях. Если же необходимо отобразить большие области, разрешение будет хуже, и, следовательно, информативное значение модели будет слабее. Однако, согласно исследователям института Карнеги, гравитационное взаимодействие всех частиц во вселенной слишком сложно, чтобы можно было объяснить его с помощью простой математики.
70 000 галактик
Пытаясь решить вопрос, они смоделировали типичное формирование плотностей вещества, используя для этого наблюдения. В моделировании использовались данные из более чем 70 000 галактик, собранные обсерваторией Лас Кампанас в Чили за последние 10 лет. Они разделили галактики на группы в соответствии с их массой, в результате чего были исследованы количество, расстояние и типы соседних галактик.
По существу, образованию звезд и галактик способствует локальный гравитационный коллапс газов. По мнению исследователей, изначально плотные области со временем становились сравнительно еще более плотными. То есть иначе, чем в регионах с меньшей концентрацией массы.
Результат оказался таковым: плотные области в газе стали еще более плотными и образовали галактики или скопления галактик, в то время как менее плотные области истощились. Те области, в которых в ранней вселенной обнаруживались плотные скопления газа, стали местом обитания для более крупных галактик и галактических скоплений. Ну, а там, где концентрация газа была меньше, процесс развития происходил значительно медленнее.
