Astronomer skaber syntetisk univers: En perfekt kopi af vores eget?

Et internationalt hold af astronomer har skabt en syntetisk model af universet, der næsten er umulig at skelne fra det virkelige. Projektet, kaldet COLIBRE, er designet til at teste den gældende kosmologiske model – ikke for at spille Gud, men for at validere vores forståelse af universets udvikling.

Forskerne, herunder fysiker Carlos Frenk fra Durham University, er begejstrede over resultatet. »Det er fascinerende at se 'galakser' opstå i vores computer, som er næsten identiske med de virkelige. De deler mange egenskaber med observationer, såsom antal, lysstyrke, farve og størrelse,« udtaler Frenk i en pressemeddelelse.

Det mest bemærkelsesværdige er, at modellen udelukkende er baseret på fysiske ligninger, der beskriver et ekspanderende univers. Dette giver kosmologer en væsentlig bekræftelse: Den standard kosmologiske model kan forklare galaksedannelse endnu bedre end tidligere antaget.

Modellen løser tidligere udfordringer

Tidligere simuleringer havde svært ved at modellere kolde gasser og kosmisk støv inde i galakserne, da disse materialer var for komplekse at beregne ved temperaturer under 10.000 grader Fahrenheit. COLIBRE overvinder denne begrænsning ved at anvende avanceret computerkraft og ti års udvikling.

Forskerne brugte COSMA8-supercomputeren ved Durham University til at køre simuleringen, hvilket krævede 72 millioner CPU-timer – det største forsøg af sin slags. Selvom analysen af de enorme datamængder vil tage flere år, viser de første resultater allerede en overraskende præcision. Simuleringen stemmer overens med observationer af både det tidlige og det nuværende univers, herunder massen af nogle af de første galakser.

Uforklarlige observationer forbliver en gåde

Alligevel kan COLIBRE ikke forklare alle observationer. For eksempel har James Webb-rumteleskopet opdaget de såkaldte 'Lille Røde Prikker' – lysstærke og tilsyneladende kæmpemæssige objekter, der eksisterede, da universet var mindre end en milliard år gammelt. Disse objekter er ikke blevet observeret senere, og teorierne spænder fra kompakte galakser til hidtil ukendte stadier i udviklingen af supermassive sorte huller.

»Nogle af de tidlige resultater fra James Webb blev betragtet som udfordringer til den standard kosmologiske model. Men COLIBRE viser, at modellen er konsistent med det, vi observerer, når de fysiske processer bliver repræsenteret mere realistisk,« siger medforfatter Evgenii Chaikin fra Leiden University.

Forskerne understreger, at simuleringen er et vigtigt skridt fremad, men at der stadig er uudforskede områder i kosmologien. Projektet åbner dog døren for nye analyser og kan hjælpe med at løse nogle af de største mysterier i universet.