یافته‌های جدید نشان می‌دهد کهکشان راه شیری بسیار پیش از آنکه به کهکشان مارپیچی و درخشان امروزی تبدیل شود، توده‌ای عظیم، متلاطم و متشکل از هزاران کهکشان کوچک بوده است. نتایج این تحقیق ادعا می‌کند که در طول ۲ میلیارد سال نخست پس از بیگ بنگ، منطقه‌ای از کیهان که بعدها خانه کنونی ما را تشکیل داده، مملو از هزاران کهکشان کوچک‌تر با اندازه‌ها و اشکال گوناگون بود. به مرور زمان، این سامانه‌ها با یکدیگر برخورد کردند و در هم ادغام شدند تا در نهایت تک‌کهکشان فعلی را پدید آورند.
«هارلی کتز»، استادیار نجوم و اخترفیزیک دانشگاه شیکاگو و از نویسندگان همکار این مطالعه، در بیانیه‌ای اشاره کرده که فیزیک حاکم بر لحظاتِ پس از بیگ بنگ، اثر مستقیمی بر ساختار و ویژگی‌های امروز کیهان محلی ما دارد. منجمان برای درک بهتر سازوکارهای کیهان نخستین، مدل‌های رایانه‌ای پیشرفته‌ای را توسعه می‌دهند که با کدگذاری قوانین طبیعی، نحوه تکامل کیهان را بازسازی می‌کنند. این مطالعه که حاصل ۳ سال اجرای شبیه‌سازی‌های ابرکامپیوتری است، دقیق‌ترین ردیابی ارائه‌شده از نحوه پیدایش کهکشانی شبیه به راه شیری محسوب می‌شود و معیاری محکم در برابر داده‌های رصدی ارائه می‌کند.
مگاترون؛ ابزار شبیه‌سازی ساختار کهکشان راه شیری
تلسکوپ فضایی جیمز وب به لطف توانایی که در نفوذ به دوردست‌ترین بخش‌های کیهان اولیه دارد، با اکتشافات خود بارها مدل‌های پیشین را به چالش کشیده است. کشف کهکشان‌های اولیه بسیار پرنور و دسته‌ای از کهکشان‌های فشرده موسوم به «نقاط سرخ کوچک» از جمله این موارد هستند که نشان دادند مدل‌های رایانه‌ای قدیمی باید برای تطابق با فیزیک پیچیده آغاز کیهان به‌روزرسانی شوند.
پژوهشگران برای پر کردن این خلاء، مجموعه شبیه‌سازی جدیدی موسوم به «مگاترون» (Megatron) ایجاد کرده‌اند. این سامانه با ردیابی گازهای باستانی، نور ستارگان و واکنش‌های شیمیایی در بازه زمانی ۱۸۰ میلیون تا ۲ میلیارد سال پس از بیگ بنگ، نشانه‌های نوری ویژه کهکشان‌های مجازی را پیش‌بینی می‌کند. از آنجایی که تلسکوپ جیمز وب داده‌های طیفی مشابهی را در همین بازه زمانی جمع‌آوری می‌کند، امکان انطباق مستقیم شبیه‌سازی با مشاهدات واقعی فراهم شده تا خطاهای سابق نیز اصلاح شوند.
این شبیه‌سازی علاوه‌براین، تولد، تکامل و مرگ نخستین ستارگان را ردیابی می‌کند؛ رویدادی که به تولید عناصر اساسی تشکیل‌دهنده حیات منجر شده است. «مارتین ری»، اخترفیزیک‌دان نظری دانشگاه بث بریتانیا، تأکید کرده که بررسی هم‌زمان این شبیه‌سازی‌ها و رصدهای جیمز وب، امکان آزمایش دقیق مدل‌های مربوط به ستارگان نسل اول را به شکلی بی‌سابقه ممکن ساخته است.
جزییات این دستاورد علمی در نشریه The Open Journal of Astrophysics منتشر شده است.
شبیه‌سازی دانشمندان از ۱۸۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ، یعنی دوره‌ای که فضا خالی از ستاره و کهکشان بود و فقط گازهای بکر وجود داشتند، آغاز می‌شود. با گذشت زمان، نخستین ستارگان ظاهر می‌شوند و «سپیده‌دم کیهانی» (Cosmic Dawn) را رقم می‌زنند. سپس مرگ این ستارگان، عناصر سنگینی مثل کربن، اکسیژن و آهن را در گازهای اطراف پراکنده می‌کند که سنگ‌بنای شکل‌گیری ستارگان و سیارات بعدی هستند. روند ادغام کهکشان راه شیری حتی پس از پایان این شبیه‌سازی در ۲ میلیارد سالگی جهان نیز ادامه داشته است؛ به‌طوری‌که ادغام با کهکشان کوتوله کمان از ۶ میلیارد سال پیش آغاز شده و هنوز جریان دارد. پژوهشگران بریتانیایی اکنون درحال کار روی نسل بعدی این شبیه‌سازی‌ها هستند تا پدیده‌هایی پیچیده‌تر نظیر سیاه‌چاله‌های فعال را نیز در بر بگیرد.
