نخستین شبیه‌سازی کهکشان‌هایی که 11 میلیارد سال نوری با زمین فاصله دارند

دانشمندان برای اولین بار در جهان موفق به ساخت شبیه‌سازی شده‌اند که کل چرخه حیات برخی از بزرگ‌ترین و دورترین کهکشان‌های جهان قابل مشاهده را بازسازی می‌کند. این شبیه‌سازی طراحی شده تا ساختارهای قابل مشاهده در جهان و نحوه تعامل آن‌ها با یکدیگر را به ما نشان دهد و به نحوی شبیه یک ماشین زمان عمل می‌کند.

پژوهشگران در این مطالعه که نتایج آن در مجله Nature Astronomy منتشر شده، بر ساختارهای دوردست فضایی که با نام پیش‌خوشه‌های کهکشانی عظیم شناخته می‌شوند، تمرکز کرده‌اند. این ساختارها اجداد باستانی خوشه‌های کهکشانی قابل مشاهده در جهان امروز به حساب می‌آیند.

شبیه‌سازی برای بازسازی رخدادهای باستانی کیهان

«متین اتا»، نویسنده ارشد این مقاله از موسسه Kavli می‌گوید: «ما می‌خواستیم شبیه‌ساز کاملی از جهان دوردست را توسعه دهیم تا ببینیم ساختارها چگونه شروع شده و پایان یافته‌اند.» دیگر محقق این پژوهش به نام «خی-گان لی» می‌گوید ساخت این شبیه‌ساز شبیه ساخت یک نوع ماشین زمان بود که به آن‌ها اجازه می‌داد رخدادهای کیهانی را از گذشته‌های دور بازسازی کنند.

محققان در این پروژه از داده‌های مربوط به کهکشان‌هایی استفاده کردند که 11 میلیارد سال نوری با ما فاصله دارند. سپس سرعت تغییرات این کهکشان‌ها را افزایش دادند تا مشخص شود که خوشه‌های کهکشانی چگونه شکل می‌گیرند. گفتنی است که دورترین کهکشان شناخته‌شده به زمین GN-z11 نام دارد که 13.5 میلیارد سال نوری از ما دورتر است.

یکی از اهداف ساخت این شبیه‌سازی مطالعه درباره مدل استاندارد کیهان‌شناسی بوده است. آن‌ها از این پروژه برای یافتن شواهد مربوط به سه پیش‌خوشه کهکشانی نظری استفاده کردند و مدعی هستند که وجود یک پیش‌خوشه دیگر بعید به نظر می‌رسد. پژوهشگران می‌گویند پنج ساختار دیگر هم وجود دارد که به‌صورت پایدار در شبیه‌سازی‌های آن‌ها دیده شده‌اند.

محققان مدعی‌اند که بزرگ‌ترین چالش آن‌ها محاسبه اندازه بسیار بزرگ این خوشه‌های کهکشانی در شبیه‌سازی‌ها بوده است. آن‌ها حالا شبیه‌سازی‌های خود را در اختیار پروژه‌های دیگری از جمله مطالعات مربوط به خطوط جذب در اختروش‌های دوردست قرار داده‌اند. انتظار می‌رود که با رصدهای آینده تلسکوپ جیمز وب، اطلاعات ما درباره جهان نسبت به قبل بیشتر شود.