Сверхслабые карликовые галактики — крошечные спутники Млечного Пути — долгое время считались космическими ископаемыми. Новое исследование, опубликованное в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, с помощью масштабных космологических симуляций показало, насколько эти системы отражают условия ранней Вселенной и помогают объяснить, почему одни галактики росли, а другие нет.
Работа выполнена учеными из Центра Оскара Клейна в Стокгольме в рамках коллаборации LYRA совместно с Даремским и Гавайским университетами. Ученые создали самый большой набор симуляций ультраслабых карликовых галактик — их масса в миллион раз меньше массы Млечного Пути. Из‑за малых размеров такие объекты крайне сложно моделировать.
Ученые, участвовавшие в исследовании, предложили аналогию: как урожайность летом косвенно рассказывает о погоде весной, так свойства карликовых галактик сегодня раскрывают условия ранней Вселенной. Команда изучила два сценария радиационной среды, когда Вселенной было менее 500 млн лет, чтобы понять их влияние на галактики спустя 13 млрд лет. Выяснилось, что ультраслабые галактики очень чувствительны к ранним условиям — от них зависит, станут ли объекты видимыми или останутся беззвездными гало из темной материи. Массивные галактики, напротив, почти не подвержены таким изменениям.
В будущем данные обсерватории имени Веры К. Рубин помогут обнаружить больше ультраслабых галактик и уточнить модели. Это особенно актуально на фоне открытий телескопа «Джеймс Уэбб», выявившего неожиданно массивные и яркие галактики ранней Вселенной.
Моделирование потребовало более шести месяцев работы на суперкомпьютере COSMA 8 и сгенерировало около 300 терабайт данных. Многие алгоритмы пришлось обновить для обработки такого объема информации. В перспективе ученые планируют использовать новые инструменты для изучения формирования галактик и природы темной материи.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что физики придумали, как долететь до Альфы Центавра за 20 лет.
