Астрофизиците Масао Мори от Калифорнийския университет и Масаюки Умемура от университета Цукуба (Япония) са моделирали динамиката на нарастване броя на галактиките във вселената за периода от 300 млн. години след Големия взрив до наша дни. Моделът е създаден с помощта на суперкомпютъра Earth Simulator, който се използва и за моделиране на измененията в климата и сеизмичната активност, съобщава PhysicsWeb.

Според “йерархичния” модел на Вселената, образуването на галактиките е започнало с формирането на малки струпвания от звезди и газ, които по-късно се сливали в по-големи системи. Мори и Умемура моделират този процес с помощта на програма за триизмерно изчисляване не хидродинамични параметри едновременно с използването на друга програма, която е за спектрален синтез на астрофизическа плазма. Целта на модела – да се проследи динамиката и химическата еволюция на една отделно взета галактика. Използването на Earth Simulator позволило да се извършат най-мащабните до този момент изчисления в областта на астрофизиката.

Резултатите от моделирането показват, че първичните струпвания от газ, формирали се в ранните стадии – в периода до 300 млн. години след Големия взрив - от съществуването на Вселената, много приличат на така наречените алфа-излъчватели на Лайман. По-късно – след около 1 милиард години – тези галактики “мутирали” в разделящи се галактики на Лайман, и накрая – след 10 милиарда години еволюция, се превръщат в съвременните елиптични галактики.



Пак с помощта на компютърното моделиране е извършен анализ на химическия състав на галактиките на всеки етап от развитието им. Изчисленията показват, че химическият състав на нашата галактика, например, практически не се е променил в течение на милиард години след нейното зараждане. Това обаче противоречи на концепцията, според която химическият състав на галактиките се “обогатява” с течение на времето. До скоро се смяташе, че галактиките в течение на 10 милиарда години постепенно са еволюирали и са се обогатявали с елементи за сметка на формирането на звезди и постоянните взривове на свръхнови.

“Резултатите от моделирането ни сочат, че формирането на галактиките е станало значително по-бързо и тежките химически елементи са се образували само за един милиард години”, коментира д-р Мори.