Учёные создают ультрадетальные компьютерные симуляции, чтобы реконструировать одну из самых переломных фаз космической истории: эпоху, когда впервые появились звёзды и галактики. В рамках проекта MEGATRON учёные из Университета Бата в Великобритании сотрудничают с Университетом Чикаго и Институтом астрофизики в Париже. Цель проекта — изучить, как первые звёзды и галактики освещали ранее тёмную Вселенную и начинали производство и распространение химических элементов, ставших потом жизненно важными частями планет и мира вокруг нас. Этот мотив и масштабы работы изложены в нескольких публикациях проекта.

В публикациях MEGATRON подчеркивается, что для связи двух разных записей ранней Вселенной — прямых наблюдений молодых галактик JWST и химических следов, зафиксированных в одних из самых древних звёзд вокруг Млечного Пути — необходима точная моделировка сложного взаимодействия между светом звёзд, газом и образовавшимися элементами. JWST позволяет увидеть галактики эпохи зарождения прямо, а химические отпечатки в древних звёздах дают fossil-record о событиях много миллиардов лет назад. Объединение этих двух видов свидетельств требует учёта множества физики в симуляциях.

По мере того как MEGATRON моделирует молодую галактику, аналогичную по массе Млечному пути, учёные следят за движением газа, распространением света и изменением концентраций разных химических элементов в течение веков эволюции. Такая связка заставляет исследователей изучать, как поколения звёзд изменяют газ внутри и вокруг галактик на протяжении миллиардов лет, и как эти процессы отражаются на потенциальных наблюдениях в будущем.

Проект MEGATRON уже привлек внимание к тому, что менее детальные модели могут недооценивать влияние радиации звёзд и сложных химических процессов на газовые окружения галактик. С высокой детализацией симуляции фиксируют структуры в газе, которые упрощённые подходы пропускают, что позволяет астрономам делать более точные предсказания для нынешних и будущих наблюдений. В контексте подготовки к новым данным JWST и расширения обзоров древних звёзд это имеет особенно важное значение.

Генеральный директор проекта доктор Мартин Рей из отдела физики Университета Бата отмечает: «JWST даёт прямой взгляд на младенческую Вселенную, а звёздная археология — на останки тех времён в окрестностях нашей Галактики. MEGATRON обеспечивает физический мост между двумя подходами». В комментариях учёные подчёркивают, что проект становится базой для прямых сравнений между симуляциями, наблюдениями JWST и химическим «ископаемым» следом в древних звёздах.