Teleskop Webb dan ‘simulasi Renaisans’ mengungkap alam semesta awal

Para peneliti telah menciptakan model alam semesta awal yang lebih sesuai dengan observasi.

Para peneliti telah mengembangkan simulasi komputer baru tentang alam semesta awal, yang sangat cocok dengan pengamatan yang dilakukan oleh alam semesta Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST).

Pengamatan awal JWST menunjukkan bahwa mungkin ada yang salah dengan pemahaman kita tentang pembentukan awal galaksi. Galaksi pertama yang dipelajari oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb tampak lebih terang dan lebih masif dibandingkan ekspektasi teoritis.

Simulasi Renaisans

Hasil menarik, baru-baru ini diterbitkan di Buka Jurnal AstrofisikaPara peneliti di Universitas Maynooth di Irlandia, dengan kolaborator dari Georgia Tech, menunjukkan bahwa pengamatan yang dilakukan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb tidak bertentangan dengan prediksi teoretis. Apa yang disebut “simulasi Renaisans” yang digunakan tim adalah serangkaian simulasi komputer yang sangat canggih tentang pembentukan galaksi di awal alam semesta.

Para peneliti telah mengembangkan simulasi komputer baru tentang alam semesta awal yang sangat mirip dengan pengamatan yang dilakukan oleh James Webb Space Telescope (JWST). Sumber gambar: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) dan tim HUDF

Simulasi ini dapat menyelesaikan gumpalan materi gelap yang sangat kecil dan dapat melacak gumpalan tersebut saat menggumpal dan terakumulasi menjadi lingkaran cahaya materi gelap yang kemudian menampung jenis galaksi yang kita amati. Simulasi ini juga dapat memodelkan komposisi bintang-bintang pertama yang terbentuk di alam semesta kita—bintang-bintang Kelompok III—yang diperkirakan lebih masif dan terang dibandingkan bintang-bintang masa kini.

Konsistensi dengan model yang ada

Simulasi yang digunakan oleh tim MU menunjukkan bahwa galaksi-galaksi ini sesuai dengan model yang menentukan simulasi fisika kosmologis.

Berbicara tentang hasil tersebut, penulis utama Joe M. McCaffrey, seorang mahasiswa PhD di Departemen Fisika Teoretis di Maynooth, mengatakan: “Kami telah menunjukkan bahwa simulasi ini penting untuk memahami asal usul kita di alam semesta. Di masa depan, kami berharap dapat gunakan simulasi yang sama untuk mempelajari pertumbuhan lubang hitam masif di Awal mula alam semesta.

Kekuatan JWST

Mengomentari penelitian dan arah masa depan tim penelitinya, Dr John Regan, Associate Professor di Departemen Fisika Teoritis di Maynooth, mengatakan: “Teleskop Luar Angkasa James Webb telah merevolusi pemahaman kita tentang alam semesta awal. Dengan menggunakan kekuatannya yang luar biasa, kita sekarang dapat melihat alam semesta seperti apa adanya beberapa ratus juta tahun yang lalu ledakan besar itu – Saat usia alam semesta kurang dari 1% dari usianya saat ini.

“Apa yang ditunjukkan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb kepada kita adalah bahwa alam semesta muda penuh dengan formasi bintang masif dan populasi lubang hitam masif yang terus berevolusi. Langkah selanjutnya adalah menggunakan pengamatan ini untuk memandu model teoretis kita, sesuatu yang hingga saat ini masih belum diketahui. sungguh mustahil.”

Referensi: “No Jitter: Galaksi JWST di z>10 konsisten dengan simulasi kosmologis” oleh Joe McCaffrey, Samantha Hardin, John H. Wise, dan John A. Regan, 27 September 2023, Buka Jurnal Astrofisika.
doi: 10.21105/astro.2304.13755