История времени: суперкомпьютер вычислил начало Вселенной
Компьютерные симуляции, проведенные в Суперкомпьютерном центре Сан-Диего, Калифорния, а также в других научных центрах, позволили восстановить историю раннего этапа нашей Вселенной
Профессор Майкл Норман из лаборатории вычислительной астрофизики Университета Калифорнии в Сан-Диего опубликовал обзор компьютерных симуляций эволюции ранней Вселенной, выполненной в суперкомпьютерном центре Сан Диего за последние годы. Эта работа позволяет восстановить один из самых загадочных этапов мироздания — время, когда из облака горячего газа наша Вселенная превратилось в то, что мы видим сейчас.
О том, как начиналась Вселенная, многие знают из замечательной книги Стивена Хокинга «Краткая история времени». После Большого взрыва мир представлял собой плотное и горячее месиво из всевозможных элементарных частиц. Через 380 тысяч лет эта материя остыла настолько, что электроны соединились с протонами, образовав атомы водорода. Это событие называется «рекомбинацией». Мир, в котором до этого любое электромагнитное излучение тотчас же поглощалось, внезапно стал прозрачным для света. Однако ничего особенно интересно в нем рассмотреть было нельзя — за исключением отсветов того самого горячего газа, испущенных за мгновения до рекомбинации. Астрономы и сейчас могут регистрировать эти отсветы, и они образуют так называемое «реликтовое излучение», несущее информацию о раннем детстве Вселенной.
Однако после рекомбинации мироздание продолжало развиваться. Газ начал собираться в сгустки под действием гравитации, пока наконец из него не сформировались первые звезды — огромные и очень яркие. Стали образовываться первые галактики. Их свет — в основном ультрафиолетовое излучение — вновь начал отрывать электроны от протонов. Этот процесс называется «реионизацией».
Период развития Вселенной от образования самых первых звезд до «реионизации» получил в космологии поэтичное название «космический рассвет» — Cosmic Dawn. К концу этого миллиарда лет звездное небо уже выглядело в целом очень похоже на то, что мы видим сейчас у себя над головами.