Astrofizičari su otkrili "mostove" tamne tvari. Što je?

Ranije ove godine razgovarali smo o novoj kartitamne tvari, za čije je stvaranje uvelike zaslužna umjetna inteligencija (AI). Ova detaljna karta prikazuje prethodno neotkrivene filamentarne strukture koje povezuju galaksije. Napredak u umjetnoj inteligenciji pomaže znanstvenicima koji ga koriste za stvaranje još jedne karte tamne tvari, ovaj put u lokalnom svemiru koji pokriva mnogo manje područje. Također je zanimljivo da stvaranje takve nevjerojatno točne karte može dovesti do novog razumijevanja tamne materije i konačno donijeti jasnoću o budućnosti našeg Svemira. Karta sadrži dosad nepoznate "skrivene mostove" koji povezuju galaksije, a također prikazuje dosad nepoznate "mostove" zbog kojih su sve galaksije u lokalnom Svemiru povezane u jedinstvenu mrežu struktura nalik na niti. Znanstvenici se nadaju da će njihova karta, objavljena uz njihov članak u znanstvenom časopisu Astrophysical journal, moći pružiti novi uvid u tamnu tvar i povijest našeg svemira.

Znanstvenici pronalaze "mostove" tamne tvari koji bi mogli otkriti budućnost naše galaksije

Kostur tamne materije

Postojanje tajanstvene tvari koja zauzimaoko 85% sve materije u svemiru danas nije dokazano. Istodobno, sve više znanstvenika ne sumnja da tamna tvar postoji. Ova se situacija može usporediti s gravitacijskim valovima, čije je postojanje predvidio Albert Einstein, ali su otkriveni prije nekoliko godina.

Više o otkriću gravitacijskih valova možete pročitati u fascinantnom članku mog kolege Artema Sutyagina

Počela je povijest postojanja tamne tvari,naravno, nakon objave Opće teorije relativnosti (GR) prije 106 godina. Nešto kasnije, astronom Edwin Hubble otkrio je da se galaksije udaljuju od Zemlje (i jedna od druge) sve većom brzinom. Tijekom sljedećih desetljeća, na stvaranju kvantne teorije radili su tako izvanredni umovi kao što su Niels Bohr, Max Planck, Louis de Broglie, Werner Heisenberg i drugi.

Isti kongres:V Solvay kongres (1927.): 1. red (slijeva na desno): Irving Langmuir, Max Planck, Marie Curie, Hendrik Lorenz, Albert Einstein, Paul Langevin, Charles Guy, Charles Wilson, Owen Richardson. 2. red (s lijeva na desno): Peter Debye, Martin Knudsen, William Bragg, Hendrik Kramers, Paul Dirac, Arthur Compton, Louis de Broglie, Max Born, Niels Bohr. Stoje (s lijeva na desno): Auguste Piccard, Emile Henriot, Paul Ehrenfest, Eduard Herzen, Théophile de Donder, Erwin Schrödinger, Jules Emile Vershafelt, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Ralph Fowler, Leon Brillouin.

Dok izravno promatra tamnu tvarnemoguće, budući da ne ulazi u elektromagnetsku interakciju s fotonima, to je općeprihvaćen koncept. Znanstvenici su promatranjem donijeli mnoge zaključke o postojanju i ponašanju tamne tvari njegov gravitacijski utjecaj na druge svemirske objekte.

Kozmolozi vjeruju da tamna tvar služifilamentni skelet kozmičke mreže, koji zauzvrat čini strukturu svemira velikih razmjera, djelomično kontrolirajući kretanje galaksija i drugih kozmičkih sustava.

Više o temi: Naš svemir postaje sve topliji, otkrivaju znanstvenici

Još jedan težak zadatak je izravanmjerenje raspodjele tamne tvari u našem lokalnom svemiru, pa su tijekom rada astrofizičari koristili umjetnu inteligenciju kako bi stvorili novu kartu.

"Lokalni svemir", u koji i mi ulazimo,je područje s radijusom od oko 1 milijarde svjetlosnih godina, gdje su galaksije i povezani svemirski objekti "u biti zamrznuti u svojim sadašnjim konfiguracijama", a učinci kozmičke evolucije su zanemarivi, objašnjavaju astronomi.

Kao jedan od autora znanstvenogU radu Donghui Jeonga, docenta astronomije i astrofizike na Sveučilištu Pennsylvania, proučavanje raspodjele tamne tvari mnogo je lakše u najudaljenijim objektima, budući da oni točno odražavaju nevjerojatno daleku prošlost našeg svemira. "S vremenom, kako je struktura svemira velikih razmjera rasla, složenost svemira se povećala, pa je inherentno teže lokalno izmjeriti tamnu tvar", pišu autori studije.

Karta tamne tvari u lokalnom svemiru.

Na gornjoj slici, finiji niti nalikobjekti (žuti) djeluju kao skriveni mostovi između galaksija. Gravitacijski utjecaj tamne tvari na galaksije označen je crnim točkama. Karakteristične značajke svemira prikazane su crvenim točkama, a križ označava Mliječnu stazu.

Pročitajte još zanimljivije članke na našem kanalu u Yandex.Zen! Redovito se objavljuju članci kojih nema na stranici!

Nova karta tamne tvari

Dakle, svemirske web karte stvorene ranije jesutemeljile su se na modeliranju evolucije Svemira tijekom 13,8 milijardi godina do danas. Ti su napori zahtijevali ogromnu količinu računanja i, zapravo, nisu dali točnu ideju o lokalnom svemiru, što je potaknulo istraživače da razviju novi pristup.

Za novu kartu usredotočili su se nakorištenjem strojnog učenja za stvaranje modela koji se temelji na distribuciji i kretanju galaksija. To im je omogućilo da procijene kako je tamna tvar raspoređena.

Karta svemira velikih razmjera u svom najboljem izdanju

AI je osposobljen da simulira galaksije sličneMliječna staza, putem Illustris-TNG - serija simulacija u tijeku s galaksijama, tamnom tvari, plinovima i drugim tvarima. Kako su novinarima objasnili autori znanstvenog rada, ako u model unesete određene podatke, on može popuniti praznine, oslanjajući se na već obrađene podatke. Znanstvenici su dodatno potvrdili mapiranje primjenivši ga na stvarne lokalne podatke galaksija iz kataloga Cosmicflows-3 koji sadrži podatke o udaljenostima gotovo 18 tisuća galaksija.

Ovo je zanimljivo: Mogu li gravitacijski valovi riješiti krizu kozmologije?

Skriveni mostovi

Karta koju su dobili istraživači je nevjerojatna.Zamislite samo, po prvi put možemo razmotriti osnovne strukture u lokalnom Svemiru, uključujući Mliječnu stazu. Astrofizičari su također opisali obližnje galaksije i "lokalnu prazninu" - obližnju regiju praznog prostora. Štoviše, karta je omogućila znanstvenicima da otkriju nove strukture.

Osobito se nadaju da će detaljnije proučiti male filamentne strukture koje su otkrili, a koje izgleda povezuju galaksije. Istraživači su ih nazvali "skrivenim mostovima".

Jeong vjeruje da te niti mogu datiideja o budućnosti naše Galaksije. Jedno specifično pitanje koje zaslužuje pozornost je hoće li se Mliječna staza na kraju sudariti s galaksijom Andromeda.

Kozmičke nitaste strukture i mi. Koje su malene, zar ne?

"Budući da tamna tvar dominira dinamikom svemira, ona uvelike određuje našu sudbinu", kažu autori studije.

Dakle, astrofizičari mogu "pitati"računalo za razvoj karte za milijarde godina kako bi vidjeli što će se dogoditi u lokalnom svemiru. Štoviše, sada mogu stvoriti novi model za doslovno virtualno putovanje u prošlost. Daljnja istraživanja definitivno će naše karte učiniti točnijima, a količina novih podataka o galaksijama iz novih astronomskih studija je zapanjujuća. Dakle, na trenutke nas čekaju zanimljivi prijatelji. Pa o tome je li moguće putovati kroz vrijeme pročitajte u ovom članku, nadam se da ćete uživati.