Lumina obejmuje ogromny wycinek młodego wszechświata – ok. 500 megaparseków, czyli mniej więcej 1,6 mld lat świetlnych. Śledzi w nim ciemną materię, gaz, gwiazdy i promieniowanie, a przy tym pozwala przybliżyć obraz aż do pojedynczej, dopiero powstającej galaktyki. Pracę opisującą projekt opublikowało czasopismo „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.
Około 380 tys. lat po Wielkim Wybuchu obojętny wodór wypełnił wszechświat jak zasłona, przez którą światło nie mogło się swobodnie przedostać. Według symulacji wodór został ponownie zjonizowany prawdopodobnie dzięki światłu wczesnych galaktyk i gwiazd. Rejonizację helu napędzały natomiast znacznie bardziej energetyczne supermasywne czarne dziury w aktywnej fazie.
Model składa się z pół biliona elementów, m.in. cząstek ciemnej materii i komórek gazu. To rozdzielczość ok. 30 razy wyższa niż w IllustrisTNG, symulacji, na której zbudowano Luminę, przy objętości 100 razy większej niż w dotychczasowych symulacjach. Obliczenia prowadzono na superkomputerze Frontier w Oak Ridge National Laboratory – w szczytowym momencie wykorzystywały odpowiednik ponad 100 000 rdzeni CPU i ok. 15 000 procesorów graficznych.
Według symulacji wodór został ponownie zjonizowany prawdopodobnie dzięki światłu wczesnych galaktyk i gwiazd.
Zespół udostępnia Luminę innym badaczom. Jej wyniki będzie można zestawiać z obserwacjami z nowych i przyszłych teleskopów, a model może też pomóc przewidzieć, jakie fale grawitacyjne wytwarzały wczesne galaktyki i czarne dziury. Jak podkreśla Mark Vogelsberger, profesor fizyki w MIT, żadna inna symulacja nie łączy tak dużej rozpiętości między najmniejszą a największą skalą.
Źródła
- MIT News — „Watch the universe emerge from the dark ages, with Lumina” (26 października 2026)news.mit.edu
Tekst przygotowany z pomocą AI na podstawie podanych źródeł.
