Các nhà khoa học của MIT đã phát triển mô phỏng chi tiết nhất về vũ trụ sơ khai

Hãy tưởng tượng bạn đang nhìn thấy vũ trụ sơ khai, trong thời gian thực. Chúng ta hình thành như thế nào? Vũ trụ được tạo ra như thế nào? Đó là những câu hỏi mà các nhà vật lý thiên văn đã cân nhắc và khám phá trong nhiều năm.
Các nhà khoa học của MIT đã phát triển mô phỏng chi tiết nhất về vũ trụ sơ khai

Giờ đây, các nhà khoa học tại MIT, Đại học Harvard và Viện Vật lý Thiên văn Max Planck đã phát triển một cái nhìn chi tiết về cách vũ trụ có thể mở ra sau vụ nổ lớn, theo một tuyên bố báo chí của MIT được công bố hôm thứ Năm.

Họ đã đặt tên mô phỏng mới của mình là Thesan theo tên nữ thần bình minh Etruscan và nó được thiết kế để tái tạo lại thời kỳ tái ion hóa vũ trụ, một thời kỳ bí ẩn thường khiến các nhà vật lý thiên văn bối rối.

Câu hỏi lâu đời

Mô phỏng đang được sử dụng để trả lời các câu hỏi lâu nay như ánh sáng có thể truyền đi bao xa trong vũ trụ sơ khai và thiên hà nào chịu trách nhiệm cho quá trình tái ion hóa.

“Thesan đóng vai trò như một cầu nối với vũ trụ sơ khai,” Aaron Smith, thành viên NASA Einstein tại Viện Nghiên cứu Vật lý Thiên văn và Không gian Kavli của MIT cho biết. "Nó được thiết kế để phục vụ như một đối tác mô phỏng lý tưởng cho các cơ sở quan sát sắp tới, được sẵn sàng để thay đổi cơ bản hiểu biết của chúng ta về vũ trụ."

Dự án bắt đầu với một mô hình hình thành thiên hà mà các nhà nghiên cứu đã thiết kế trước đó, được gọi là Illustris-TNG, được chứng minh là mô phỏng chính xác các đặc tính và quần thể của các thiên hà đang phát triển. Sau đó, các nhóm đã phát triển thuật toán mới sẽ minh họa cách ánh sáng từ các thiên hà và các ngôi sao tương tác và tái ion hóa khí xung quanh.

Rahul Kannan thuộc trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian cho biết: “Thesan theo dõi cách ánh sáng từ những thiên hà đầu tiên này tương tác với khí trong một tỷ năm đầu tiên và biến vũ trụ từ trung tính sang ion hóa”. "Bằng cách này, chúng tôi tự động tuân theo quá trình tái ion hóa khi nó diễn ra."

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, nhóm nghiên cứu đã kết hợp một mô hình bụi vũ trụ.

Cái nhìn chi tiết nhất về quá trình tái ion hóa vũ trụ

Kết quả cuối cùng là một mô phỏng tạo ra cái nhìn chi tiết nhất về quá trình tái ion hóa vũ trụ, trên một thể tích không gian lớn nhất so với bất kỳ mô phỏng nào hiện có. Ngày nay có rất nhiều mô hình mô phỏng nhưng chúng có thể mô phỏng ở khoảng cách lớn với độ phân giải thấp hoặc cung cấp các mô phỏng chi tiết hơn nhưng không kéo dài khối lượng lớn.

Mark Vogelsberger, phó giáo sư vật lý tại MIT, kết luận: “Chúng tôi đang kết nối hai cách tiếp cận này: Chúng tôi có cả khối lượng lớn và độ phân giải cao.

Mô phỏng video thu được là một clip đầy mê hoặc, thú vị để xem ngay cả khi bạn không phải là nhà vật lý thiên văn cũng có thể hiểu hết được. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Monthly Notices của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.

Anh Duy
Theo Interesting engineering
CÙNG CHUYÊN MỤC
ĐỌC THÊM