Ett team lett av Smithsonian har publicerat Lumina, en omfattande simulering av universums första två miljarder år som modellerar vanlig materia, mörk materia och strålning för att hjälpa astronomer att jämföra förklaringar till hur universum förändrades med teleskopobservationer.
Forskningen leddes av forskare vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian. Den publiceras i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Simuleringen omfattar ett område som sträcker sig 500 megaparsek, eller omkring 1,6 miljarder ljusår, tvärs över.
Den följer gas, mörk materia, stjärnor och strålning över stora kosmiska avstånd. Den visar hur de första galaxerna bildades. Den följer också två stora förändringar som kallas återjonisering av väte och helium.
Under dessa förändringar påverkade strålning från tidiga stjärnor och aktiva galaxkärnor tillståndet hos gasen mellan galaxerna. Forskare kan jämföra Luminas förutsägelser med observationer från James Webb Space Telescope och andra observatorier för att bedöma om dagens modeller förklarar det teleskopen upptäcker. Teamet säger att simuleringens stora volym kan bidra till att fånga sällsynta objekt som mindre modeller kan missa.
Teamet säger också att simuleringen kan fånga storskaliga kosmiska miljöer som mindre modeller kan missa. Lumina är en teoribaserad modell, inte en direkt rekonstruktion utifrån teleskopbilder. Dess värde ligger i att ta fram förutsägelser som kan prövas mot observationer.