Projekat COLIBRE je, uključivanjem detaljnije fizike hladnog gasa, prašine i hemije, proizveo simulacije ranog Univerzuma koje daju galaksije vrlo slične onima koje otkriva teleskop JWST. Najveće simulacije zahtevale su ~72 miliona CPU-sati i pokazuju da velike ranonastale galaksije ne moraju rušiti standardni kosmološki model kada se uključe ključni procesi. Ipak, misteriozne Little Red Dots ostaju bez definitivnog objašnjenja i predstavljaju prioritet za dalja istraživanja.
Nedostajući sastojak otkriva kako su se galaksije formirale na zoru vremena — COLIBRE simulacije donose novi uvid
A snapshot of the simulation. (Schaye et al., 2026)
Pre nego što su se prve galaksije oblikovale iz praistorijskog gasa koji je ispunjavao mladi Univerzum nakon Velikog praska, postojala je tamna i malo poznata faza u kojoj su se odvijali ključni procesi nastanka zvezda i struktura. Novi rezultati iz projekta COLIBRE pokazuju da detaljnije modelovanje hladnog gasa, prašine i kompleksne hemije može objasniti kako su velike galaksije nastale brže nego što su ranije procenjivali prvi podaci teleskopa JWST.
YouTube Thumbnail
Šta je COLIBRE uradio drugačije?
Projekat COLIBRE uvodi preciznije fizičke i hemijske procese u numeričke simulacije ranog Univerzuma. Umesto da zanemare hladan i prašnjav gas — koji stvarno postoji u galaksijama — istraživači su uveli detaljan model gasa i prašine (tri tipa zrna i dve veličine) i uključili složene hemijske reakcije i povratne mehanizme koje pokreću zvezde i crne rupe.
YouTube Thumbnail
"Veliki deo gasa u pravim galaksijama je hladan i prašnjav, ali većina prethodnih velikih simulacija to je morala da zanemari," kaže Joop Schaye sa Univerziteta u Lejdenu. "Sa COLIBRE-om konačno uvodimo te suštinske komponente u sliku."
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Rezultati i računarski zahtevi
Najveće verzije simulacije zahtevale su oko 72 miliona CPU-sati, ali su proizvele virtuelni Univerzum čije su galaksije po broju, sjaju, bojama i veličinama vrlo slične onome što posmatra JWST (James Webb Space Telescope). To pokazuje da masivne ranonastale galaksije otkrivene relativno blizu Kosmičke zore ne moraju nužno narušavati standardni kosmološki model — pod uslovom da se u simulacije uključe ključni fizički procesi.
Model prašine utiče na formiranje molekula i na način na koji zračenje prolazi kroz međuzvezdani medij, pa njegovo uključivanje menja brzine hlađenja gasa i efikasnost formiranja zvezda u ranim galaksijama.
"Uzbudljivo je videti kako iz računara izlaze 'galaksije' koje su neprepoznatljive od pravih," kaže Carlos Frenk sa Univerziteta u Darhamu. "Moguće ih je dobiti rešavanjem relevantnih fizikalnih jednačina u širećem kosmosu."
Šta i dalje ostaje nerešeno?
Iako COLIBRE unapređuje realističnost simulacija, neke zagonetke ostaju otvorene. Među njima je i fenomen poznat kao Little Red Dots (mali crvenkasti izvori) koje je JWST uočio u oblasti Kosmičke zore. Hipoteze uključuju sve od izuzetno masivnih pojedinačnih zvezda do neuobičajenih aktivnih crnih rupa, ali za sada niti COLIBRE niti druga objašnjenja nisu konačna.
Rad je objavljen u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Rezultati ukazuju da bolje modelovanje mikro-fizike (gas, prašina, hemija) može značajno promeniti naše tumačenje ranih faza formiranja galaksija i vodi ka novim pitanjima koja će posmatranja i dalje razjašnjavati.
Pomozite nam da budemo bolji.
