暗物質(zhì)圖揭示了隱藏的星系之間的橋梁


打印本文             

 暗物質(zhì)是一種難以捉摸的物質(zhì),占宇宙的 80%。它還為宇宙學(xué)家所說(shuō)的宇宙網(wǎng)提供了骨架,宇宙的大尺度結構由于其引力影響,決定了星系和其他宇宙物質(zhì)的運動(dòng)。然而,局部暗物質(zhì)的分布目前未知,因為它無(wú)法直接測量。相反,研究人員必須根據其對宇宙中其他物體(如星系)的引力影響來(lái)推斷其分布?!熬哂兄S刺意味的是,研究更遠的暗物質(zhì)分布更容易,因為它反映了非常遙遠的過(guò)去,而這并不復雜,”賓夕法尼亞州立大學(xué)天文學(xué)和天體物理學(xué)副教授、該研究的通訊作者 Donghui Jeong 說(shuō)。 . “隨著(zhù)時(shí)間的推移,隨著(zhù)宇宙大尺度結構的增長(cháng),宇宙的復雜性也增加了,因此對局部暗物質(zhì)進(jìn)行測量本身就變得更加困難。

 之前繪制宇宙網(wǎng)的嘗試從早期宇宙模型開(kāi)始,然后模擬該模型在數十億年間的演化。然而,這種方法是計算密集型的,到目前為止還不能產(chǎn)生足夠詳細的結果來(lái)觀(guān)察局部宇宙。在這項新研究中,研究人員采用了完全不同的方法,使用機器學(xué)習構建了一個(gè)模型,該模型使用有關(guān)星系分布和運動(dòng)的信息來(lái)預測暗物質(zhì)的分布。

 研究人員使用稱(chēng)為 Illustris-TNG 的大量星系模擬來(lái)構建和訓練他們的模型,其中包括星系、氣體、其他可見(jiàn)物質(zhì)以及暗物質(zhì)。該團隊專(zhuān)門(mén)選擇了可與銀河系中的星系相媲美的模擬星系,并最終確定了預測暗物質(zhì)分布需要星系的哪些特性。Jeong 說(shuō):當給出某些信息時(shí),該模型基本上可以根據它之前看到的內容填補空白。” “我們模型的地圖并不完全符合模擬數據,但我們仍然可以重建非常詳細的結構。我們發(fā)現,包括星系的運動(dòng)——它們的徑向特殊速度——除了它們的分布之外,還大大提高了質(zhì)量地圖,讓我們能夠看到這些細節。

 然后,研究小組將他們的模型應用于來(lái)自 Cosmicflow-3 星系目錄的本地宇宙的真實(shí)數據。該目錄包含有關(guān)銀河系附近 17,000 多個(gè)星系分布和運動(dòng)的綜合數據——在 200 兆秒差距以?xún)?。當地宇宙網(wǎng)的最終地圖發(fā)表在 5 月 26 日在線(xiàn)發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的一篇論文中。

 該地圖連續再現了本地宇宙中已知的突出結構,包括“本地表”——包含銀河系、“本地組”中的附近星系和室女座星系團中的星系的空間區域——以及“本地表”。 void”——靠近本地組的一個(gè)相對空白的空間區域。此外,它還確定了幾個(gè)需要進(jìn)一步研究的新結構,包括連接星系的較小的絲狀結構?!皳碛杏钪婢W(wǎng)的局部地圖開(kāi)啟了宇宙學(xué)研究的新篇章,”鄭說(shuō)。我們可以研究暗物質(zhì)的分布與其他發(fā)射數據的關(guān)系,這將有助于我們了解暗物質(zhì)的性質(zhì)。我們可以直接研究這些絲狀結構,這些星系之間的隱藏橋梁。例如,有人提出銀河系和仙女座星系可能正在緩慢地相互靠近,但它們是否會(huì )在數十億年后發(fā)生碰撞仍不清楚。研究連接兩個(gè)星系的暗物質(zhì)絲可以為它們的提供重要的見(jiàn)解?!耙驗榘滴镔|(zhì)主導著(zhù)宇宙的動(dòng)力學(xué),它基本上決定了我們的命運,”鄭說(shuō)。因此,我們可以要求計算機將地圖進(jìn)化數十億年,看看當地宇宙會(huì )發(fā)生什么。我們可以及時(shí)進(jìn)化模型,以了解我們宇宙鄰域的歷史。

 研究人員認為,他們可以通過(guò)添加更多星系來(lái)提高地圖的準確性。計劃中的天文調查,例如使用詹姆斯網(wǎng)絡(luò )太空望遠鏡,可以讓他們添加尚未觀(guān)察到的微弱或小星系以及更遠的星系。


上一篇一個(gè)超大質(zhì)量黑洞如何產(chǎn)生
下一篇人工光合作用吸收太陽(yáng):承諾清潔、可持續的能源
中文在线aⅴ免费播放,黄片在线播放免费看不卡,高潮喷水的毛片免费不卡,黃色A片一級一級免费看