Теоретическое моделирование позволило создать впечатляющие видеоролики того, как могла выглядеть наша Вселенная в далекую эпоху своей молодости. Демонстрации можно увидеть в нескольких университетах и музеях Калифорнии и Нью-Йорка.

Первые звезды Вселенной были исключительно массивны и ярко сияли, прежде чем погибли взрывами сверхновых
Симуляция процесса формирования первого поколения звезд

Трехмерные анимации высокого разрешения демонстрируют облака газа и пыли, разлетающиеся от взрывов первых звезд, формирование звезд, галактик и скоплений — их могут увидеть посетители стэнфордской лаборатори SLAC и Калифорнийской академии наук в Сан-Франциско, а также Музея естественной истории в Нью-Йорке. Каждый ролик длится около трех минут — и это не просто фантазия художников-мультипликаторов, а результат сложнейшего теоретического моделирования на основе современных космологических теорий и с использованием мощнейших суперкомпьютеров. Такой, как видеоролик, предлагающий увидеть происходящее глазами наблюдателя, падающего в недра черной дыры — мы представляли его в заметке «Прыжок в никуда».

Новые ролики показывают процессы самого разного масштаба и длительности, от нескольких миллисекунд взрыва сверхновой и до 14 млрд лет эволюции крупных структур Вселенной. Есть здесь и зримое рождение первых поколений звезд, крупных и ярких, гибель которых начала насыщать мироздание всем разнообразием химических элементов. Есть и формирование первых галактик, стартовавшее, как считается, около 100 млн лет спустя после Большого взрыва… Один из их авторов, профессор Том Абель (Tom Abel) поясняет: «Мы старались показать прошлое, то, как Вселенная стала той, какой мы видим ее сегодня».

При создании роликов авторы провели моделирование, рассчитав состав, распределение и температуру материи, и лишь затем эти результаты с помощью специальных программ были визуализированы, показаны с разных точек наблюдения в при разном увеличении, со стационарной точки и в пролете. «Сегодня компьютеры стали такими мощными, что делать подобные анимации стало чистым удовольствием, — комментирует профессор Абель, — Еще не так давно на каждую из них у нас ушли бы недели, теперь достаточно одного вечера».

В первую очередь, подобные анимации имеют научное значение, позволяя лучше понять и вникнуть в происходившие в том далеком прошлом процессы. Кроме того, ученые могут сравнить видимые результаты симуляций, проведенных с учетом новейших теорий, с тем, что можно наблюдать в действительности, и при необходимости вносить необходимые поправки. Можно также, меняя различные тонкие настройки модели — например, определенные свойства темной материи, учитываемой при создании визуализации — напрямую видеть результат этих изменений.

Но не стоит отбрасывать и образовательную, да и просто развлекательную их ценность. «Вы погружаетесь в происходящее, исследуя его в трех измерениях, в духе «Аватара», — говорит Абель, — Это ощущение пребывания внутри космологии просто потрясающе». «Это не какие-то там скринсейверы, — добавляет его коллега Оливер Хан (Oliver Hahn), — Наши анимации показывают, как работает Вселенная».

По публикации Space.Com