Harta materiei întunecate dezvăluie punți ascunse între galaxii

O nouă hartă a materiei întunecate din universul local relevă mai multe structuri filamentare nedescoperite anterior care leagă galaxiile.

Harta, dezvoltată folosind învățarea automată de către o echipă internațională, inclusiv un astrofizician de la Penn State, ar putea permite studii despre natura materiei întunecate, precum și despre istoria și viitorul universului nostru local.

Încercările anterioare de cartografiere a rețelei cosmice au început cu un model al universului timpuriu și apoi au simulat evoluția modelului de-a lungul a miliarde de ani.

Cu toate acestea, această metodă este intensă din punct de vedere al calculului și până în prezent nu a reușit să producă rezultate suficient de detaliate pentru a vedea universul local.

În noul studiu, cercetătorii au adoptat o abordare complet diferită, folosind învățarea automată pentru a construi un model care utilizează informații despre distribuția și mișcarea galaxiilor pentru a prezice distribuția materiei întunecate.

Și-au construit și instruit modelul folosind un set mare de simulări de galaxii, numite Illustris-TNG, care include galaxii, gaze, alte materii vizibile, precum și materie întunecată.

Echipa a selectat în mod special galaxii simulate comparabile cu cele din Calea Lactee și a identificat în cele din urmă care sunt proprietățile galaxiilor necesare pentru a prezice distribuția materiei întunecate.

Echipa de cercetare și-a aplicat apoi modelul la datele reale din universul local din catalogul galaxiei Cosmicflow-3.

Catalogul conține date cuprinzătoare despre distribuția și mișcarea a peste 17 mii de galaxii în vecinătatea Căii Lactee – în limita a 200 megaparseci. Harta rezultată a rețelei cosmice locale este publicată într-o lucrare care a apărut online pe 26 mai 2021 în Astrophysical Journal.

Harta a reprodus succesiv structuri proeminente cunoscute din universul local, inclusiv „foaia locală” – o regiune a spațiului care conține Calea Lactee, galaxiile din apropiere din „grupul local” și galaxiile din clusterul Fecioară – și „localul gol „- o regiune relativ goală de spațiu lângă grupul local.

În plus, a identificat mai multe structuri noi care necesită investigații suplimentare, inclusiv structuri filamentare mai mici care leagă galaxiile, notează Science Daily.

„Deoarece materia întunecată domină dinamica universului, ea ne determină practic soarta”, a spus Donghui Jeong, profesor asociat de astronomie și astrofizică la Penn State și autor corespunzător al studiului.

„Așadar, putem cere unui computer să evolueze harta timp de miliarde de ani pentru a vedea ce se va întâmpla în universul local. Și putem evolua modelul înapoi în timp pentru a înțelege istoria vecinătății noastre cosmice„.

Cercetătorii cred că pot îmbunătăți acuratețea hărții lor adăugând mai multe galaxii. Studiile astronomice planificate, de exemplu folosind telescopul spațial James Web, le-ar putea permite să adauge galaxii slabe sau mici care nu au fost încă observate și galaxii care sunt mai departe.

Pe lângă Jeong, echipa de cercetare îi include pe Sungwook Hong de la Universitatea din Seul, Coreea, Ho Seong Hwang de la Universitatea Națională din Seul, Coreea și Juhan Kim de la Institutul Coreean pentru Studii Avansate.

Această cercetare a fost susținută parțial de Fundația Națională de Cercetare din Coreea finanțată de Ministerul Coreean al Educației, Ministerul Coreean al Științei, Fundația Națională a Științei din SUA, Programul Național de Aeronautică și Spațiu al Administrației Spațiale din SUA și Centrul de Calcul Avansat la Institutul Coreean pentru Studii Avansate.

Material furnizat de Penn State, scris inițial de Gail McCormick.

Cunoaşte Lumea --> Prima pagină