Nová mapa ukazuje, jak temná hmota působí na „mosty“ spojující galaxie

Temná hmota je jednou z nejtrvalejších záhad ve vesmíru. Jeho existenci lze chápat podle toho, jak ovlivňuje gravitaci, ale nikdo přesně neví, o co jde, přestože tvoří 27 procent celkové hmotnosti a energie vesmíru – mnohem více než 5 procent vesmíru, že „přirozená“ hmota, jako planety a hvězdy., sestává.

Navzdory tomu, že astronomové nevěděli, jaké částice tvoří temnou hmotu, dokázali pomocí dalekohledů prozkoumat, kde je temná hmota ve vesmíru. To je z velké části způsobeno tím, že podle jejího názvu je obtížné přímo zjistit temnou hmotu, ale má obrovský gravitační účinek a masivní hmotu všude, kde se objeví ve velkém množství.

Nyní astronomové pomocí těchto dat vytvářejí podrobnou mapu temné hmoty ve vesmíru.

Nejprve astronomové z University of Waterloo zveřejnili studii před čtyřmi lety v roce Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti Mapování mezigalaktických vláken temné hmoty. Poté nedávno tým mezinárodních vědců zveřejnil novou mapu, která byla publikována v Astrofyzikální deník.

Mapy temné hmoty obecně obsahují galaxie, které byly velmi daleko od naší místní nadkupy, což je blízko galaxií vázaných na gravitaci, které zahrnují Mléčnou dráhu.

„Je ironií, že je snazší studovat distribuci temné hmoty mnohem dále, protože odráží velmi vzdálenou minulost, která je mnohem méně složitá,“ řekl Donghui Jeong, docent astronomie a astrofyziky na Pensylvánské státní univerzitě. prohlášení.

Jeong měl na mysli skutečnost, že pozorování vzdálené galaxie znamená ze své podstaty pozorování něčeho, co se stalo už dávno kvůli nízké rychlosti světla. „Postupem času, jak rostla struktura vesmíru ve velkém, rostla složitost vesmíru, takže je přirozeně obtížné provádět měření temné hmoty lokálně.“

Předchozí pokusy zmapovat temnou hmotu byly skličující. Vědci se spoléhali na své nedávné snahy o velkou skupinu simulací galaxií, zvanou Illustris-TNG, která kromě temné hmoty zahrnovala i galaxie, plyny a další viditelné látky. V simulacích byly konkrétně vybrány galaxie podobné Mléčné dráze; Konkrétně data pro 17 000 galaxií v okruhu 650 milionů světelných let od Mléčné dráhy. Vědci se spoléhali na strojové učení, aby to spojili a dosáhli ušlechtilého výsledku.

Chcete do své schránky více příběhů o zdraví a vědě? Přihlaste se k odběru týdenního zpravodaje salonu Vulgární svět.

Jeong řekl: „Když získáme určité informace, model může v zásadě vyplnit mezery na základě toho, na co se předtím díval.“ „Mapa z našich modelů zcela neodpovídá simulovaným datům, ale stále můžeme rekonstruovat velmi podrobné struktury. Zjistili jsme, že včetně pohybu galaxií – jejich charakteristických radiálních rychlostí – a také jejich distribuce se výrazně zlepšila kvalita mapa a umožnilo nám vidět tyto podrobnosti. “

Ve skutečnosti kvalita mapy daleko předčí ty, které byly vytvořeny v minulosti. Jak řekl Jeong, nová simulace vylepšuje menší detaily. Konkrétně mapa zdůrazňuje struktury v extra-galaktické oblasti známé jako „místní deska“ a „místní shluk“, které obě tvoří části naší Mléčné dráhy. Definuje také nové struktury, které budou astronomové dále zkoumat. Je pozoruhodné, že mapa také podrobně popisuje směrový „tok“ temné hmoty, jak je naznačeno šipkami.

„Místní mapa kosmického webu otevírá novou kapitolu kosmického studia,“ řekl Jeong. „Můžeme studovat, jak distribuce temné hmoty souvisí s dalšími emisními údaji, což nám pomůže pochopit podstatu temné hmoty. Můžeme studovat tyto struktury vláken přímo, tyto skryté mosty mezi galaxiemi.“

Jeong zdůraznil, že lepší pochopení role temné hmoty v našem vesmíru je zásadní pro naši současnou i budoucí existenci.

„Protože temná hmota dominuje dynamice vesmíru, v podstatě určuje náš osud,“ řekl Jeong. „Můžeme tedy požádat počítač o vývoj mapy po miliardy let, abychom zjistili, co se stane v místním vesmíru. A můžeme tento model vyvinout včas, abychom porozuměli historii našeho vesmírného sousedství.“

Náhled mapy najdete Tady.