Naučnici su napravili novu generaciju detaljnih simulacija ranog svemira, koje omogućavaju bolji uvid u nastanak prvih zvijezda i širenje hemijskih elemenata neophodnih za stvaranje planeta i života.
Prve zvijezde transformisale su svemir, koji je nakon Velikog praska uglavnom bio sastavljen od vodika i helija. Njihova svjetlost mijenjala je okolni gas, dok su eksplozije supernova u svemir širile nove hemijske elemente.
Upravo su ti elementi kasnije postali dio novih zvijezda, planeta i, na kraju, života.
Povezivanje podataka teleskopa James Webb i drevnih zvijezda
Istraživači kroz projekat MEGATRON pokušavaju rekonstruisati ovaj proces povezivanjem podataka svemirskog teleskopa James Webb (JWST) s hemijskim tragovima sačuvanim u drevnim zvijezdama u okolini Mliječnog puta.
Dok JWST omogućava posmatranje veoma udaljenih galaksija iz ranog svemira, drevne zvijezde čuvaju svojevrsni hemijski zapis ranijih generacija zvijezda. Kombinovanjem ova dva izvora podataka astronomi mogu bolje razumjeti kako su nastale prve zvijezde i na koji način su obogatile okolni prostor težim elementima.
„Svemirski teleskop James Webb daje nam direktan pogled na mladi svemir, dok nam proučavanje drevnih zvijezda omogućava da istražujemo ostatke tih najranijih vremena u našem galaktičkom susjedstvu. MEGATRON pruža fizičku vezu između ta dva pogleda“, rekao je dr. Martin Rej sa Univerziteta Bath.
Simulacije prate nastanak zvijezda i širenje elemenata
Simulacije počinju od gotovo potpuno čistog gasa, bez težih elemenata, kakav je postojao nedugo nakon Velikog praska. Naučnici zatim prate nastanak prvih zvijezda, njihovo zračenje, eksplozije supernova i širenje novostvorenih elemenata.
Posebna pažnja posvećena je ugljiku, kisiku, željezu i drugim elementima važnim za nastanak planeta i života. Modeli prate i razvoj mlade galaksije koja bi vremenom trebalo da dostigne približnu masu današnjeg Mliječnog puta.
Visoka rezolucija omogućava istraživačima da uoče strukture gasa koje jednostavnije simulacije ne mogu prikazati. To bi moglo značajno unaprijediti razumijevanje djelovanja zvijezda i širenja hemijskih elemenata u ranim galaksijama.
Četiri studije objavljene u naučnom časopisu
Četiri studije nastale u okviru projekta MEGATRON objavljene su u časopisu Open Journal of Astrophysics. Istraživački tim planira dodatno unaprijediti simulacije i neposrednije ih upoređivati s podacima teleskopa James Webb i istraživanjima drevnih zvijezda.
Naučnici sa Univerziteta Bath dobili su 40 miliona procesorskih sati na britanskim superračunarima, što će im omogućiti pokretanje još detaljnijih modela s kompleksnijom fizikom.
Prema riječima dr. Reja, kombinovanje posmatranja teleskopa JWST i „fosilnog zapisa“ drevnih zvijezda omogućava testiranje različitih teorija o nastanku prvih zvijezda na način koji ranije nije bio moguć.