6 juli 2022

Thesan-simulaties geven meer inzicht in de reïonisatiefase van het vroege heelal

Credit: Thesan Collaboration

Sterrenkundigen van het Massachusetts Institute of Technology en het Max Planck Institute for Astrophysics hebben middels de zogeheten Thesan-simulaties meer inzicht gekregen in de reïuonisatiefase van het vroege heelal, de fase dat de eerste sterren en sterrenstelsels ontstonden en de sterke UV-straling van die sterren zorgde voor de reïonisatie van het neutrale waterstofgas. Door die reïonisatie kreeg je positief geladen waterstofgas en kwam er langzaam maar zeker een einde aan de donkere eeuwen van het vroege heelal, doordat de eerste sterren licht gingen uitstralen – dat alles was zo’n 13 miljard jaar geleden. Van de simulaties hebben de sterrenkundigen een indrukwekkende viudeo gemaakt, welke je hieronder ziet.

De simulaties hebben ze de naam Thesan gegeven, naar de Etruskische god van de dageraad. De simulaties zijn veel uitgebreider en gedetailleerder dan eerdere simulaties van de periode. De simulaties starten 400.000 jaar na de oerknal,  na het moment van het laatste oppervlak van de verstrooiing en ze laten alles zien wat er gebeurt met gas in de vorm van materie, donkere materie en straling in een gebied van wel 300 miljoen lichtjaar in doorsnede. Ze eindigen pakweg een miljard jaar na de oerknal.

Evolutie van gesimuleerde eigenschappen in de belangrijkste Thesan-run. De tijd gaat van links naar rechts. De donkere materie (bovenste paneel) stort in in de kosmische webstructuur, bestaande uit klonten (halo’s) verbonden door filamenten, en het gas (tweede paneel van boven) volgt en stort ineen om sterrenstelsels te creëren. Deze produceren fotonen (UV) die kosmische reïonisatie veroorzaken (derde paneel van boven), waarbij het gas wordt verwarmd (onderste paneel). Credits: THESAN-simulaties.

De sterrenkundigen hebben de simulaties gemaakt ter voorbereiding op de waarnemingen die de Webb ruimtetelescoop gaat doen aan de allereerste sterrenstelsels in het heelal. Men verwacht dat Webb sterrenstelsels van 13,5 miljard jaar geleden kan zien, dus daterend van slechts 300 miljoen jaar na de oerknal.

Hier het vakartikel over de Thesan-simulaties, verschenen in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2022). Bron: CfA/Harvard.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: