خوشههای کهکشانی چگونه شکل میگیرند؟ از آنجا که جهان ما آنقدر آهسته تکامل مییابد که امکان مشاهدهٔ مستقیم این فرایند وجود ندارد، دانشمندان از شبیهسازیهای رایانهایِ بسیار سریعتر برای بررسی آن استفاده میکنند. یکی از شناختهشدهترین این پروژهها، TNG50 از مجموعهٔ IllustrisTNG است که نسخهٔ پیشرفتهتری از شبیهسازی مشهور Illustris به شمار میرود.
بخش نخست ویدیوی شاخص حرکت گازهای کیهانی (که عمدتاً از هیدروژن تشکیل شدهاند) را از جهان آغازین تا امروز دنبال میکند؛ گازهایی که بهتدریج به کهکشانها و خوشههای کهکشانی تبدیل میشوند. در این نمایش، رنگهای روشنتر نشاندهندهٔ گازهایی هستند که با سرعت بیشتری حرکت میکنند.
با گذشت زمان و تکامل جهان، گازها درون چاههای گرانشی فرو میریزند، کهکشانها شکل میگیرند، به چرخش درمیآیند، با یکدیگر برخورد میکنند و ادغام میشوند. همزمان، سیاهچالهها در مرکز کهکشانها شکل میگیرند و گازهای اطراف خود را با سرعتهای بسیار زیاد به بیرون پرتاب میکنند.
در نیمهٔ دوم ویدیو، تمرکز از گازها به ستارگان تغییر میکند و روند شکلگیری یک خوشهٔ کهکشانی را به همراه جریانهای ستارهای به تصویر میکشد.
جریانهای خروجی ناشی از سیاهچالهها در شبیهسازی TNG50 بهطرز شگفتآوری پیچیده هستند و پژوهشگران در حال مقایسهٔ جزئیات آنها با جهان واقعی هستند.
مطالعهٔ چگونگی گرد هم آمدن گازها در جهان آغازین به دانشمندان کمک میکند تا درک بهتری از چگونگی شکلگیری اولیهٔ زمین، خورشید و منظومهٔ شمسی به دست آورند.
Video Credit: IllustrisTNG Project; Visualization: Dylan Nelson (Max Planck Institute for Astrophysics) et al.
Music: Symphony No. 5 (Ludwig van Beethoven), via YouTube Audio Library