Раніше цього року ми розповідали про нову карту темної матерії, створення якої багато в чому належить штучному інтелекту (ші). Ця детальна карта показує раніше не виявлені ниткоподібні структури, що з’єднують галактики. Досягнення ai сильно допомагають вченим, які використовують його для створення ще однієї карти темної матерії, на цей раз – у локальній всесвіті, що охоплює набагато меншу область. Цікаво й те, що створення подібної, неймовірно точної карти, може привести до нового розуміння темної матерії і внести нарешті ясність щодо майбутнього нашого всесвіту. Карта містить раніше невідомі “приховані мости«, які пов’язують галактики, а також показує раніше невідомі» мости”, завдяки яким всі галактики в локальному всесвіті пов’язані в єдину мережу з ниткоподібних структур. Вчені сподіваються, що їх карта, опублікована разом з їх статтею в науковому журналі astrophysical journal, зможе дати нове уявлення про темну матерію та історію нашого всесвіту.
Вчені знаходять» мости ” темної матерії, які можуть розкрити майбутнє нашої галактики
Скелет з темної матерії
Існування таємничої субстанції, що займає близько 85% всієї матерії у всесвіті, сьогодні не доведено. У той же самий час все більше і більше вчених не сумніваються в тому, що темна матерія дійсно існує. Цю ситуацію можна порівняти з гравітаційними хвилями, існування яких передбачив альберт ейнштейн, проте виявити їх вдалося кілька років тому.
Історія існування темної матерії почалася, зрозуміло, після публікації загальної теорії відносності (отг) 106 років тому. Трохи пізніше астроном едвін хаббл виявив, що галактики віддаляються від землі (і один від одного) з усе зростаючою швидкістю. Наступні десятиліття такі видатні уми як нільс бор, макс планк, луї де бройль, вернер гейзенберг та інші працювали над створенням квантової теорії.
Той самий конгрес: v сольвеевский конгрес (1927): 1-й ряд( зліва направо): ірвінг ленгмюр, макс планк, марія кюрі, хендрік лоренц, альберт ейнштейн, поль ланжевен, шарль гюї, чарльз вільсон, оуен річардсон. 2-й ряд( зліва направо): петер дебай, мартін кнудсен, вільям брегг, хендрік крамерс, поль дірак, артур комптон, луї де бройль, макс борн, нільс бор. Стоять( зліва направо): огюст пікар, еміль анріо, пауль еренфест, едуард герцен, теофіл де дондер, ервін шредінгер, жюль еміль вершафельт, вольфганг паулі, вернер гейзенберг, ральф фаулер, леон бріллюен.
Хоча безпосередньо спостерігати темну матерію неможливо, так як вона не вступає в електромагнітне взаімодейтсвіе з фотонами, вона є загальноприйнятим поняттям. Вчені зробили багато висновків про існування і поведінку темної матерії, спостерігаючи її гравітаційний вплив на інші космічні об’єкти.
Космологи вважають, що темна матерія служить ниткоподібним каркасом космічної мережі, яка, в свою чергу, становить великомасштабну структуру всесвіту, частково керуючу рухом галактик та інших космічних систем.
Ще одним важким завданням є пряме вимірювання розподіл темної матерії в нашій локальній всесвіту, тому в ході роботи астрофізики використовували штучний інтелект для створення нової карти.
«локальна всесвіт», в яку входимо і ми, являє собою область радіусом близько 1 мільярда світлових років, де галактики і пов’язані з ними космічні об’єкти «по суті заморожені в своїх сучасних конфігураціях», а ефекти космічної еволюції незначні, – пояснюють астрономи.
Як розповів big think один з авторів наукової роботи донхуй чжон, доцент астрономії і астрофізики в пенсільванському університеті, вивчати розподіл темної матерії набагато простіше в найбільш віддалених об’єктах, так як вони точно відображають неймовірно далеке минуле нашого всесвіту. «з часом, у міру того як великомасштабна структура всесвіту зростала, складність всесвіту зростала, тому за своєю суттю складніше проводити вимірювання темної матерії локально, ” – пишуть автори дослідження.
Карта темної матерії в локальній всесвіту.
На зображенні вище менші ниткоподібні об’єкти (жовті) діють як приховані мости між галактиками. Гравітаційний вплив темної матерії на галактики позначено чорними точками. Характерні риси всесвіту показані червоними крапками, а хрестиком відзначений чумацький шлях.
Нова карта темної матерії
Отже, космічні веб-карти, створені раніше, ґрунтувалися на моделюванні еволюції всесвіту за 13,8 мільярда років до наших днів. Такі зусилля вимагали величезного обсягу обчислень і по суті не давали точних уявлень про локальну всесвіт, що спонукало дослідників розробити новий підхід.
Для нової карти вони зосередилися на використанні машинного навчання для створення моделі, заснованої на розподілі і русі галактик. Це дозволило їм оцінити, як розподіляється темна матерія.
Великомасштабна карта всесвіту у всій красі
Ai був навчений моделювати галактики, подібні до чумацького шляху, за допомогою illustris-tng-триваючої серії симуляцій, в якій представлені галактики, темна матерія, гази та інша матерія. Як пояснили журналістам автори наукової роботи, якщо ввести конкретну інформацію в модель, вона зможе заповнити прогалини, спираючись на вже оброблені дані. Вчені додатково підтвердили відображення, застосувавши його до реальних локальних даних галактик з каталогу cosmicflows-3, що містить інформацію про відстані майже 18 тисяч галактик.
Приховані мости
Отримана дослідниками карта дивовижна. Тільки вдумайтеся, вперше ми можемо розглянути основні структури в локальній всесвіту і в тому числі в чумацькому шляху. Астрофізики також описали сусідні галактики і» локальну порожнечу ” — прилеглу область порожнього простору. Більш того, карта дозволила вченим виявити нові структури.
Зокрема, вони сподіваються більш детально вивчити виявлені ними невеликі ниткоподібні структури, які, мабуть, пов’язують галактики між собою. Дослідники назвали їх “прихованими мостами”.
Чжон вважає, що ці нитки можуть подарувати уявлення про майбутнє нашої галактики. Одне з конкретних питань, що заслуговують на увагу, полягає в тому, чи зіткнеться чумацький шлях в кінцевому підсумку з галактикою андромеди.
Космічні ниткоподібні структури і ми. Які крихітні, правда?
“оскільки темна матерія домінує в динаміці всесвіту, вона в основному визначає нашу долю”, – кажуть автори дослідження.
Таким чином, астрофізики можуть «попросити» комп’ютер розробити карту на мільярди років, щоб побачити, що станеться в локальній всесвіту. Більш того, тепер вони можуть створити нову модель, щоб буквально відправитися у віртуальну подорож назад у часі. Подальші дослідження, безумовно, точно зроблять наші карти точнішими,а кількість нових даних про галактики, отриманих в результаті нових астрономічних досліджень, приголомшує. Так що цікаві часом нас з вами чекають, друзі. Ну а про те, чи можна подорожувати в часі читайте в цій статті, сподіваюся, вам сподобається.
