Если задуматься о бескрайности и гармоничной красоте Вселенной, от этого просто захватывает дух. Тем более если рассмотреть Вселенную, как она жила и развивалась за миллиарды лет, начиная с Большого взрыва — что и проделали ученые с помощью компьютерного моделирования.

Согласно общепринятой сегодня теории Большого взрыва, наша Вселенная появилась примерно 13,7 млрд лет назад в ходе очень быстрого расширения и остывания — а до того вся она находилась в неком «сигнулярном» состоянии с невероятной температурой порядка 1032 К и плотностью 1090 кг/см3. В считанные мгновения расширения появились основные фундаментальные взаимодействия, Вселенная начала расширяться экспоненциально. На ранних этапах она была буквально переполнена энергией, которая со временем переходила в элементарные частицы, а затем — и атомы легких элементов. Еще какое-то время спустя эти атомы понемногу образовывали звезды и целые галактики.

«Нашей задачей было увидеть, как выглядели галактики в той молодой Вселенной, — говорит английский физик Карлтон Бокх (Carlton Baugh). Полученные им в соавторстве с Альваро Орси (Alvaro Orsi) результаты могут пролить свет не только на возникновение и развитие галактик, но и на таинственную темную материю, которая составляет львиную долю массы нашей Вселенной, но недоступна нашим средствам наблюдения. Подробнее о ней вы можете прочесть в статье «Холодная и темная».

«Наличие темной материи играет ключевую роль в формировании галактик, — подчеркивает Альваро Орси, — Без нее нас бы попросту не существовало». Действительно, о влиянии темной материи на жизнь Вселенной в крупном масштабе мы уже писали («Волокна мироздания»). Теперь же учеными проведено компьютерное моделирование поведения темной материи в присутствии обычной — и на этой основе они получили картины того, что увидел бы гипотетический наблюдатель, если бы взглянул в небеса многие миллиарды лет назад.

Их результаты показывают, что появлялась темная материя совсем небольшими «сгустками», однако со временем взаимное притяжение понемногу создавало из них все более крупные конгломераты. В противоположность этому, формирование крупных галактик проходило удивительно быстрыми темпами. «Галактики образуются и начинают зажигать звезды очень быстро», — добавляет Карлтон Бокх. К сегодняшнему дню галактики стали крупнее, чем когда-либо ранее. Однако скорость звездообразования в них существенно упала.

Интересно, что моделирование показало также, что далеко не все скопления темной материи, притягивая материю обыкновенную, способствуют росту галактик. «Чтобы началось образование галактики, требуется соблюдение целого ряда условий, — комментирует Бокх, — Та структура, которая привела к образованию Млечного Пути, в этом смысле просто идеальна».

По публикации Space.Com