Jak vypadá vesmír a naše galaxie, když se na něj podíváme zvenčí? Na tuto otázku odpovídá simulace, kterou vytvořili pomocí superpočítače astrovědci z Helsinské univerzity a Durhamské univerzity v Anglii.

Je to dosud největší a nejpřesnější virtuální prezentace našeho vesmírného sousedství. Zobrazila ho do vzdálenosti 600 milionů světelných let od Země a obsahuje struktury, jaké pozorujeme na obloze teleskopy. Tvoří ji na 130 miliard částic.

Simulace nazvaná SIBELIUS-DARK, v jejímž středu září dvojice spirálních galaxií – naše hostitelská Mléčná dráha a Galaxie v Andromedě – vznikla na anglickém superpočítači COSMA (DiRAC COSmology MAchine), který provozuje Institut výpočetní kosmologie na Durhamské univerzitě.

Simulace SIBELIUS-DARK. V jejím středu simulace je galaxie Mléčná dráha (MW) a sousední galaxie v Andromedě (M31). | zdroj: Kredit-Stuart McAlpine/SIBELIUS DARK

Simulace zahrnuje evoluci vesmíru od Velkého třesku až do současnosti. Vědci ji detailně popisují ve vědeckém žurnálu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Při tvorbě simulace používali výzkumníci fyzikální rovnice k popisu vývoje temné hmoty a kosmického plynu.

Temná hmota (hypotetická forma hmoty, jejíž existence by vysvětlovala nesrovnalosti mezi některými pozorovanými a vypočítanými hodnotami z kosmologických modelů) se během evoluce vesmíru spojovala do malých shluků, nazývaných halo. K nim byl gravitací přitahován okolní plyn, z něhož vznikaly hvězdy a galaxie. Halo se přitom zvětšovalo, aby je mohlo hostit.

Když byla simulace SIBELIUS-DARK dokončena, vědci ji detailně analyzovali a porovnávali se skutečným vesmírem kolem nás. Zjistili, že naše vesmírné sousedství je pozoruhodné tím, jak málo galaxií obsahuje. Důvodem je malé množství hmoty.

„Simulace našeho vesmíru, kterou jsme vytvořili, nás posunula o krok blíž k tomu, abychom pochopili povahu našeho vesmíru. Tento projekt poskytuje důležitý most mezi desetiletími teorie a astronomických pozorování,“ cituje časopis Royal Astronomical Society jednoho z autorů studie Stuarta McAlpinea.