Donkere materie is een van de meest blijvende mysteries in het universum. Het bestaan ervan kan worden begrepen door hoe het de zwaartekracht beïnvloedt, maar niemand weet precies wat het is, ook al maakt het 27 procent uit van de totale massa en energie van het universum – veel meer dan 5 procent van het universum dat ‘natuurlijke’ materie, zoals planeten en sterren., Bestaat.
Ondanks dat ze niet wisten uit wat voor soort deeltjes donkere materie bestaat, hebben astronomen telescopen kunnen gebruiken om te onderzoeken waar donkere materie zich in het universum bevindt. Dit is grotendeels te wijten aan, volgens de naam, donkere materie die moeilijk direct te zien is, maar een enorm zwaartekrachteffect en enorme massa heeft, waar het ook in grote hoeveelheden voorkomt.
Nu gebruiken astronomen deze gegevens om een gedetailleerde kaart van donkere materie in het universum te maken.
Ten eerste publiceerden astronomen van de Universiteit van Waterloo vier jaar geleden een studie in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society In kaart brengen van de intergalactische filamenten van donkere materie. Onlangs publiceerde een team van internationale onderzoekers een nieuwe kaart die werd gepubliceerd in The Astrophysical Journal.
In het algemeen bevatten kaarten van donkere materie sterrenstelsels die erg ver verwijderd waren van onze lokale supercluster, de nabijheid van door zwaartekracht gebonden sterrenstelsels waaronder de Melkweg.
“Ironisch genoeg is het gemakkelijker om de verspreiding van donkere materie veel verder weg te bestuderen, omdat het een heel ver verleden weerspiegelt, dat veel minder complex is”, zegt Donghui Jeong, universitair hoofddocent astronomie en astrofysica aan de Pennsylvania State University. uitspraak.
Jeong verwees naar het feit dat het observeren van een ver sterrenstelsel per definitie betekent dat je iets observeert dat lang geleden is gebeurd vanwege de lage lichtsnelheid. “In de loop van de tijd, naarmate de grootschalige structuur van het universum groeide, nam de complexiteit van het universum toe, dus het is inherent moeilijk om lokaal metingen van donkere materie uit te voeren.”
Eerdere pogingen om donkere materie in kaart te brengen waren ontmoedigend. De onderzoekers vertrouwden op hun recente inspanningen op een grote groep melkwegsimulaties, de Illustris-TNG genaamd, die naast donkere materie ook sterrenstelsels, gassen en andere zichtbare materie omvatte. Melkwegstelsels vergelijkbaar met de Melkweg werden specifiek geselecteerd in de simulaties; Specifiek, gegevens voor 17.000 sterrenstelsels binnen 650 miljoen lichtjaar van de Melkweg. De onderzoekers vertrouwden op machine learning om het samen te brengen en een nobel resultaat te bereiken.
Wil je meer gezondheids- en wetenschapsverhalen in je inbox? Abonneer u op de wekelijkse nieuwsbrief van de salon Vulgaire wereld.
Jeong zei: “Als het model bepaalde informatie krijgt, kan het in feite de hiaten opvullen op basis van wat het eerder heeft bekeken.” “De kaart van onze modellen past niet helemaal bij de gesimuleerde gegevens, maar we kunnen nog steeds de zeer gedetailleerde structuren reconstrueren. We ontdekten dat, inclusief de beweging van sterrenstelsels – hun karakteristieke radiale snelheden – en hun distributie de kwaliteit van de kaart en stond ons toe om deze details te zien. “
In feite overtreft de kwaliteit van de kaart de kaarten die in het verleden zijn gemaakt. Zoals Jeong zei, verbetert de nieuwe simulatie kleinere details. In het bijzonder benadrukt de kaart structuren in het extra-galactische gebied dat bekend staat als de “lokale plaat” en de “lokale cluster”, die beide delen van onze Melkweg omvatten. Het definieert ook de nieuwe structuren die astronomen verder zullen onderzoeken. Opmerkelijk is dat de kaart ook de gerichte “stroom” van donkere materie beschrijft, zoals aangegeven door pijlen.
“Het hebben van een lokale kaart van het kosmische web opent een nieuw hoofdstuk in kosmische studie”, zei Jeong. “We kunnen bestuderen hoe de verdeling van donkere materie zich verhoudt tot andere emissiegegevens, wat ons zal helpen de aard van donkere materie te begrijpen. We kunnen deze filamentstructuren, deze verborgen bruggen tussen sterrenstelsels, rechtstreeks bestuderen.”
Jeong benadrukte dat een beter begrip van de rol van donkere materie in ons universum cruciaal is voor ons huidige en toekomstige bestaan.
“Omdat donkere materie de dynamiek van het universum domineert, bepaalt het in feite onze bestemming”, zei Jeong. ‘We kunnen dus een computer vragen om de kaart miljarden jaren lang te ontwikkelen om te zien wat er in het plaatselijk universum zal gebeuren. En we kunnen het model op tijd ontwikkelen om de geschiedenis van onze kosmische omgeving te begrijpen.’
Een preview van de kaart is te vinden Hier.
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
