Новая серия космологических расчетов показывает, что область, из которой вырос Млечный Путь, в ранней Вселенной могла выглядеть не как одна галактика, а как сеть из тысяч небольших систем. Часть из них активно рождала звезды, часть была заполнена газом, а некоторые уже содержали остатки мертвых звезд и черные дыры.
Работу возглавил Харли Кац из Чикагского университета. Его группа использовала суперкомпьютеры, чтобы проследить, как горячий газ остывает, собирается в звезды, снова перемешивается взрывами и постепенно сливается в структуру, похожую на современный диск Млечного Пути. По словам исследователей, расчеты заняли около трех лет.
Проект получил название MEGATRON. В нем учитывали гравитацию, гидродинамику, излучение и химическую эволюцию вещества. Важная особенность модели в том, что она позволяет не только отследить движение вещества, но и предсказать, как такие ранние подсистемы выглядели бы для телескопов Hubble и James Webb.
Это полезно именно сейчас, когда Webb показывает галактики первых сотен миллионов и миллиардов лет истории Вселенной. Симуляция дает способ сравнить наблюдаемые далекие объекты с возможными предками Млечного Пути и проверить, какие детали физики в моделях работают, а какие требуют уточнения.
Один из интересных результатов касается очень слабых систем. Модель допускает существование объектов без обычных звезд, которые все же светятся за счет газа или следов прошлой активности. Такая популяция может помочь объяснить, как формировались самые малые строительные блоки галактик и как менялось содержание элементов в ранней Вселенной.
Шесть статей по проекту опубликованы в The Open Journal of Astrophysics. Авторы подчеркивают, что речь не о прямой фотографии юного Млечного Пути, а о проверяемом сценарии его сборки из множества малых компонентов.
