Як виникають галактики, такі як наш Молочний Шлях? Як вони зростають і змінюються з часом? Процеси, що «відповідають» за формування галактик, є загадкою протягом десятиліть, але група науковців під керівництвом дослідників з Аризонського університету завдяки комп’ютерному моделюванню зробила крок вперед у пошуку відповідей.

Група науковців на чолі з дослідниками із Аризонського університету створила на суперкомп'ютері мільйони різних всесвітів, кожен з яких підкорявся різним фізичним теоріям щодо того, як мають утворюватися галактики. Фото з сайту https://uanews.arizona.edu.

Спостереження за реальними галактиками в космосі можуть дати інформацію про них лише на певний момент часу, тому дослідники, які хочуть з’ясувати, як розвиваються галактики протягом мільярдів років, мусять вдаватися до комп'ютерного моделювання. Традиційно астрономи використовували цей підхід для побудови та перевірки нових теорій утворення галактик у послідовності, тобто одна за одною. Пітер Бегроозі (Peter Behroozi), доцент в Обсерваторії Стюарда Аризонського університету та його команда «зламали» цю традицію, створивши мільйони різних всесвітів на суперкомп’ютері. Кожен з них підпорядковувався різним фізичним теоріям того, як мають утворюватися галактики.

Дослідники сподіваються зазирнути у майбутнє нашої планети, шукаючи радіохвилі від залишків колишніх планетних систем навколо інших зір.

Щільні ядра колишніх планет можуть пережити період розширення зорі та її перетворення в білого карлика. Фото з сайту www.astronomy.com.

Через п’ять — шість мільярдів років Сонце розшириться й перетвориться в червону гігантську зорю в сотні разів більшу, ніж зараз. Воно поглине Меркурій і Венеру, можливо, і Землю, а потім повільно скине свою зовнішню оболонку. Гаряче, щільне ядро, що залишиться на місці Сонця, матиме назву білий карлик. Він світитиме ще мільярди років.

Міжнародний астрономічний союз (IAU) у рамках святкування 100-річчя від часу свого заснування організував міжнародний проект «IAU100 NameExoWorld».  Мета міжнародного проекту: звернути увагу суспільства на усвідомлення нашого місця у Всесвіті, заохотити  до роздумів про майбутнє нашої рідної планети Земля.

Всесвіт можна уявити у вигляді гобелена, складеного із скупчень галактик і величезних порожнин. Дослідники на чолі з Брентом Таллі (Brent Tully) визначили розмір і форму великої порожньої ділянки (вони назвали її Місцевий войд, Local Void), що межує з галактикою Молочний Шлях. Спираючись на спостережні дані про рух галактик, науковці зробили висновки про розподіл маси, яка визначає цей рух, та створили тривимірні мапи нашого локального Всесвіту.

Галактики не тільки рухаються внаслідок розширення Всесвіту, вони також реагують на силу тяжіння своїх сусідів і ділянок з великою масою. Як наслідок, вони рухаються до наймасивніших ділянок і, зазвичай, лежать на великих відстанях від ділянок з малою масою — порожнин.

Якщо вас бентежить сучасна космологія, ви не самотні. Космологи також збентежені, й два нових результати, здобуті з використанням дуже ріжних методів, доповнюють їхнє колективне здивування. Результати — це вимірювання швидкості розширення Всесвіту, відомої як стала Габбла. Астрономи намагаються встановити її точне значення, але в останні роки отримують ріжні відповіді на це основне питання.