Новая карта темной материи показывает мосты между нашей галактикой и галактиками рядом

29 / 5 / 2021 22:36
Новая карта темной материи показывает мосты между нашей галактикой и галактиками рядом - фото

Новая карта темной материи, составленная с помощью искусственного интеллекта, показала скрытые нити из невидимого вещества, соединяющего галактики.

Карта сфокусирована на локальном участке Вселенной — в районах, окружающих нашу галактику Млечный Путь. Несмотря на то, что локальная Вселенная находится рядом, ее трудно картографировать, поскольку она заполнеан сложными структурами с видимой материи, отметил Донгуей Чонг, астрофизик из Пенсильванского государственного университета (США) и ведущий автор нового исследования, опубликованного недавно в "Astrophysical Journal".

"Мы должны провести обратное проектирование, чтобы узнать, глядя на галактики, где находится темная материя", - сказал Чонг изданию "Live Science".

Темная материя — это загадочная, невидимая субстанция, которая взаимодействует с видимой материей посредством гравитации.

Некоторые исследователи считают, что эта невидимая материя может состоять со слабовзаемодействующих массивных частиц (WIMP), которые были бы очень большими (для субатомных частиц, во всяком случае) и электромагнитно нейтральными, так что они не взаимодействовали бы ни с чем в электромагнитном спектре, например со светом.

Еще одна идея, которая имеет некоторые потенциальные доказательства, заключается в том, что темная материя может состоять из сверхлегких частиц, называемых аксионами.

Какой бы ни была темная материя, ее влияние проявляется в гравитационных силах, пронизывающих Вселенную. Однако картографировать невидимую гравитационную силу непросто.

Новости по подобной теме:

Как правило, исследователи делают это с помощью больших компьютерных симуляций, начиная с модели ранней Вселенной и перематывая вперед через миллиарды лет расширения и эволюции видимой материи, заполняя гравитационные полости, чтобы выяснить, где темная материя была и где она должна находиться сейчас. Это требует больших вычислительных мощностей и значительного количества времени, отметил Чонг.

Это новое исследование использует другой подход. Сначала исследователи натренировали программу машинного обучения на тысячах компьютерных симуляциях с видимой и темной материями в локальном Вселенной.

Машинное обучение — техника, которая особенно умело отбирает шаблоны из больших массивов данных. Модели вселенных для исследования были получены из изящного набора астрофизических моделирований под названием Illustris-TNG.

После проверки точности тренировки машинного обучения на втором наборе моделирований вселенных Illustris-TNG, исследователи применили его к реальным данным.

Они использовали каталог галактик Cosmicflows-3, который содержит данные о распределении и движении видимой материи в пределах 200 мегапарсек, или 6,5 млрд световых лет, от Млечного Пути. Эта область включает более 17 000 галактик.

переплетение темной материи на фото

Эти карты плотности — каждая из них представляет собой поперечное сечение в разных измерениях — воспроизводят известные, заметные особенности Вселенной (красный), а также проявляют меньшие нитевидные признаки (желтый), которые служат в качестве скрытых мостов между галактиками. "X" обозначает галактику Млечный Путь, а стрелки указывают на движение локальной Вселенной под действием гравитации. (Hong et. Al., Astrophysical Journal, 2021)

Результатом стала новая карта темной материи в локальной Вселенной и ее связь с видимой материей.

В перспективном открытии, алгоритм машинного обучения воспроизвел значительную часть того, что уже было известно или подозревалось о окраине Млечного Пути из космологических моделирований.

Но он также предложило новые функции, включая длинные нити темной материи, которые соединяют галактики вокруг Млечного Пути с ним и между собой.

Это важно для понимания того, как галактики двигаться со временем, сказал Чонг.

Например, ожидается, что Млечный Путь и галактики Андромеда столкнутся друг с другом примерно через 4,5 миллиарда лет. Понимание роли локальной темной материи в этом столкновении может помочь более точно определить, как и когда состоится это слияние, а также другие.

"Теперь, когда мы знаем распределение темной материи, мы можем более точно рассчитать ускорение, которое будет двигать галактики вокруг нас", - сказал Чонг.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.


Комментарии:

 

Последние новости:

сегодня:

все новости


 
ПОПУЛЯРНЫЕ НОВОСТИ:
Война в Украине. Ситуация на утро 24 сентября

07:20, 24 сентября 2022 г.
Война в Украине. Ситуация на утро 24 сентября
 
27 сентября - 2 октября в Киеве проходят продуктовые ярмарки

09:24, 27 сентября 2022 г.
27 сентября - 2 октября в Киеве проходят продуктовые ярмарки
 
Война в Украине. Ситуация на утро 25 сентября

07:06, 25 сентября 2022 г.
Война в Украине. Ситуация на утро 25 сентября
 
Война в Украине: ситуация на утро 26 сентября

07:55, 26 сентября 2022 г.
Война в Украине: ситуация на утро 26 сентября
 
Война в Украине. Ситуация на утро 29 сентября

07:10, 29 сентября 2022 г.
Война в Украине. Ситуация на утро 29 сентября
 
 
ПОХОЖИЕ НОВОСТИ:
Новооткрытые гравитационные линзы могут раскрыть древние галак...

20:57, 26 сентября 2022 г.
Новооткрытые гравитационные линзы могут раскрыть древние галак...
 
Астрономы объяснили, чем вызвана загадочная рябь на диске Млеч...

06:14, 24 сентября 2022 г.
Астрономы объяснили, чем вызвана загадочная рябь на диске Млеч...
 
Вокруг сверхмассивной черной дыры Млечного Пути вращается горя...

06:36, 23 сентября 2022 г.
Вокруг сверхмассивной черной дыры Млечного Пути вращается горя...
 
Сделан еще один теоретический шаг к раскрытию тайны темной мат...

20:46, 16 августа 2022 г.
Сделан еще один теоретический шаг к раскрытию тайны темной мат...
 
Никаких следов ореолов из темной материи

00:08, 6 августа 2022 г.
Никаких следов ореолов из темной материи
 
Цей сайт та сторонні віджети на ньому використовують COOKIE, що необхідно для повноцінної роботи сайту. “Куки” – це безпечна технологія збирання аналітичної інформації про відвідувачів. Їх можна відключити у налаштуваннях Вашого браузера. Погодитися на використання Cookie