Oamenii de știință lansează cea mai bună hartă a materiei întunecate vreodată

Cupola telescopului Victor M. Blanco din Chile, unde uriașul Camera cu energie întunecată a achiziționat fotografiile folosite pentru a crea noua hartă a materiei întunecate. Imagine de Reidar Hahn / Fermilab.

Nouă hartă a materiei întunecate

Materia neagră este o misterioasă substanță invizibilă care alcătuiește cea mai mare parte a materiei din universul nostru. Nu o putem vedea, dar oamenii de știință au reușit deduce prezența materiei întunecate și studiați-o. Acum, oamenii de știință au produs cea mai detaliată hartă a materiei întunecate vreodată, arătând distribuția materiei întunecate, văzută din aproximativ un sfert din cerul nopții vizibil din emisfera sudică a Pământului. Oamenii de știință fac parte din Investigarea energiei întunecate, o colaborare a peste 400 de oameni de știință din 25 de instituții din șapte țări. Au folosit inteligență artificială, sau AI, pentru a analiza imagini cu 226 de milioane de galaxii pe cerul sudic.

Harta reprezintă toată materia întunecată detectată în prim-planul acestor galaxii.

Noua hartă ajută la confirmarea unor predicții a ceea ce astronomii numesc Model cosmologic standard, cel mai simplu model de până acum care explică ceea ce se observă în universul nostru. Dar nu toate rezultatele erau așteptate. În mod surprinzător, au existat indicii că universul este mai neted decât se aștepta.

Acești oameni de știință au anunțat noua hartă prin Fermilab pe 27 mai 2021. Rezultatele științifice au fost publicat 27 mai în Evaluat de colegi Anunțuri lunare de la Royal Astronomical Society. Există acum 26 de articole publicate din sondajul energiei întunecate, aproximativ treizeci de articole interconectate care vor veni până la sfârșitul proiectului.

Ce este materia întunecată?

Existența materiei întunecate pare misterioasă și ciudată … și este așa. Practic, materia întunecată este o materie pe care nu o putem vedea vizual. Nu emite, reflectă sau absoarbe lumina sau orice alt tip de radiatie electromagnetica precum raze X sau unde radio. Astronomii știu că este acolo pentru că văd efectele asupra mediului înconjurător. De exemplu, ei „văd” materia întunecată în galaxiile care rămân grupate sau galaxii în grupuri care se mișcă mai repede decât se aștepta. În aceste două exemple, efectele gravitaționale ale materiei întunecate pot fi măsurate, deși materia întunecată nu poate fi văzută.

READ  PLANETA VENUS: SECRET ASCULTAT INCREDIBIL PENTRU NASA

Fermilab a explicat:

Materia obișnuită reprezintă doar aproximativ 5% din univers. Energia întunecată, pe care cosmologii o speculează, determină universul să accelereze expansiunea prin contracararea forței gravitaționale, este de aproximativ 70%. Ultimul 25% este materia întunecată, a cărei influență gravitațională leagă galaxiile împreună.

Cum au studiat acești astronomi materia întunecată?

Analiza oamenilor de știință a fotografiilor cerului din sud a arătat locația și distribuția galaxiilor în această parte a cerului. Deoarece materia întunecată și galaxiile merg mână în mână, dispunerea galaxiilor arată astronomilor unde sunt cele mai mari concentrații de materie întunecată.

În plus, la fel ca materia obișnuită, materia întunecată se poate îndoi spațiu timp. În Studiul Energiei Întunecate, oamenii de știință au găsit materia întunecată privind lumina din galaxiile îndepărtate. De multe ori această lumină a fost distorsionată sau îndoită După decât ceea ce ar putea explica materialul din prim-plan. Aceasta însemna că trebuie să existe o materie invizibilă care să îndoaie calea luminii pe măsură ce se mișca spre noi. Aici este. Materia neagră.

The Dark Energy Survey a fotografiat cerul nopții folosind camera de 570 megapixeli Camera cu energie întunecată pe Telescop Victor M. Blanco de 4 metri la Observatorul Inter-American Cerro Tololo din Chile. Concepută special pentru Dark Energy Survey, această cameră este una dintre cele mai puternice camere digitale din lume, acești astronomi menționat.

Pe parcursul a șase ani, sondajul energiei întunecate a analizat 5.000 de pătrate grade din cer, aproape 1/8 din întregul cer, prin 758 de nopți de observație. Au catalogat sute de milioane de obiecte. Rezultatele anunțate pe 27 mai s-au bazat pe date din primii trei ani ai proiectului – 226 de milioane de galaxii observate în 345 de nopți – despre care echipa a spus că le-a permis să creeze:

… Cele mai mari și mai precise hărți până în prezent ale distribuției galaxiilor în univers în vremuri relativ recente.

Vedere din interiorul unei cupole a telescopului, arătând o cameră mare montată pe un telescop.
The Dark Energy Survey a fotografiat cerul nopții folosind camera de energie întunecată de 570 megapixeli a telescopului Victor M. Blanco de 4 metri de la Observatorul Interamerican Cerro Tololo din Chile, un program al NOIRLab al Fundației Naționale a Științei. Aflați mai multe despre Camera cu energie întunecată. Imagine de Reidar Hahn / Fermilab.

O structură de tip web

Autor principal al sondajului privind energia întunecată Niall Jeffrey la University College London menționat noua hartă arată structura „web-like” a universului nostru, dezvăluită în multe studii anterioare. El a spus:

Cea mai mare parte a materiei din univers este materie întunecată. Este o adevărată minune să aruncăm o privire asupra acestor structuri vaste ascunse pe o mare parte din cerul nopții.

Pe harta noastră, care prezintă în mare parte materie întunecată, vedem un model similar doar cu materia vizibilă, o structură asemănătoare rețelei cu aglomerări dense de materie separate de goluri mari. Observarea acestor structuri la scară cosmică ne poate ajuta să răspundem la întrebări fundamentale despre univers.

Videoclipul de 7 minute de mai jos explică sondajul privind energia întunecată și concluziile sale în detaliu:

Abordarea marilor întrebări

În noua lucrare au existat indicii că universul nostru este de câteva procente mai netedă decât se credea anterior. Este un rezultat surprinzător. Nu se conformează previziunilor Relativitatea generală a lui Einstein, ceea ce sugerează că materia întunecată ar trebui să fie mai aglomerată și mai puțin distribuită uniform. Într-unul din cele 30 de articole publicate, autorii au scris că:

… Deși dovezile nu sunt în niciun caz definitive, este posibil să începem să vedem indicii de fizică nouă.

Niall Jeffrey a spus Technology Review:

… Acest lucru ar corespunde unei posibile schimbări în legile gravitației descrise de Einstein.

Și asta ar fi ceva! În ansamblu, sondajul energiei întunecate a spus pe sine că el:

… Se adresează întrebărilor mari despre universul nostru: din ce este făcut? Cum este distribuit materialul? Cum a evoluat universul? Și ce roluri joacă materia întunecată și energia întunecată?

Sondajul privind energia întunecată abordează aceste puzzle-uri fotografiind galaxii aproape de casă și la miliarde de ani lumină distanță.

Harta materiei întunecate cu galaxii și stele ovale.
Mărește. | Noua hartă a materiei întunecate – lansată în primăvara anului 2021 – arată distribuția materiei întunecate între 226 de milioane de galaxii din cerurile emisferei sudice. Imagine prin intermediul lui N. Jeffrey / Dark Energy Survey collaboration / Natură.

Concluzie: astronomii Dark Energy Survey au folosit inteligența artificială pentru a crea cea mai mare hartă a materiei întunecate vreodată.

Sursa: Dark Energy Survey Year 3 results – Reconstrucția hărții de masă a lentilelor reduse a cerului curbat

Via FermiLab

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *