Astrônomos simulam o início do universo e o nascimento das primeiras galáxias

Uma colaboração internacional de astrônomos criou a simulação mais detalhada até agora dos estágios iniciais do universo. A simulação pode ser vista no vídeo abaixo, mostrando a primeira luz se espalhando pela escuridão em um período chamado de época da reionização , cerca de 13 bilhões de anos atrás.

Este é o período em que os átomos de hidrogênio se ionizaram e permitiram que a luz se espalhasse pelo universo, e as primeiras galáxias se formaram. Este período foi caótico e difícil de modelar, que foi o desafio assumido na criação desta simulação de Thesan que foi desenvolvida por cientistas do MIT, da Universidade de Harvard e do Instituto Max Planck de Astrofísica.

“A maioria dos astrônomos não tem laboratórios para realizar experimentos. As escalas de espaço e tempo são muito grandes, então a única maneira de fazer experimentos é em computadores”, disse o autor Rahul Kannan, astrofísico do Centro de Astrofísica de Harvard. , em comunicado . “Somos capazes de usar equações básicas da física e modelos teóricos para simular o que aconteceu no início do universo”.

A equipe criou a simulação mais detalhada até hoje de como esse período pode ter sido, cobrindo uma área de 300 milhões de anos-luz e percorrendo os primeiros bilhões de anos após o Big Bang.

Como isso aconteceu há muito tempo, é muito difícil observar evidências desse período. No entanto, novos telescópios como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) serão capazes de ver galáxias muito distantes – e como a luz leva tempo para percorrer essas distâncias, observar essas galáxias é como olhar para trás no tempo. Os pesquisadores estão esperançosos de que esses telescópios mais novos sejam capazes de coletar dados que possam ser comparados à sua simulação.

“Muitos telescópios online, como o JWST, são projetados especificamente para estudar essa época”, disse Kannan. “É aí que entram nossas simulações; eles vão nos ajudar a interpretar observações reais desse período e entender o que estamos vendo.”

Poder comparar dados reais com a simulação pode revelar mais sobre esse período. “E essa é a parte interessante”, disse o coautor Mark Vogelsberger, professor associado de física do MIT. “Ou nossas simulações e modelo de Thesan concordarão com o que o JWST encontra, o que confirmaria nossa imagem do universo, ou haverá um desacordo significativo mostrando que nossa compreensão do universo primitivo está errada”.

A pesquisa foi publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .