O nouă hartă a materiei întunecate din univers dezvăluie mai multe structuri filamentare nedescoperite anterior care leagă galaxiile. Harta, dezvoltată și folosită de către o echipă internațională de experți, inclusiv un astrofizician din Penn State, ar putea permite elucidarea materiei întunecate, precum istoria și viitorul universului nostru local.
Misterul creat de Dumnezeu, elucidat?! Harta materiei întunecate dezvăluie punți ascunse
Materia întunecată este o substanță evazivă care reprezintă 80% din univers. De asemenea, oferă scheletul pentru ceea ce cosmologii numesc rețeaua cosmică, structura pe scară largă a universului care, datorită influenței sale gravitaționale, dictează mișcarea galaxiilor și a altor materiale cosmice. Cu toate acestea, distribuția materiei întunecate locale este în prezent necunoscută deoarece nu poate fi măsurată direct. În schimb, cercetătorii trebuie să deducă distribuția acestuia pe baza influenței gravitaționale asupra altor obiecte din univers, cum ar fi galaxiile.
Jeong: complexitatea universului a crescut
„În mod ironic, este mai ușor să studiezi distribuția materiei întunecate mult mai departe, deoarece reflectă trecutul foarte îndepărtat, care este mult mai puțin complex”, a spus Donghui Jeong, profesor asociat de astronomie și astrofizică la Penn State și autor corespunzător al studiului . „De-a lungul timpului, pe măsură ce structura la scară largă a universului a crescut, complexitatea universului a crescut, deci este inerent mai greu să faci măsurători despre materia întunecată la nivel local”.
Încercările anterioare de cartografiere a rețelei cosmice au început cu un model al universului timpuriu și apoi au simulat evoluția modelului de-a lungul a miliarde de ani. Cu toate acestea, această metodă este intensă și până în prezent nu a reușit nimeni să producă rezultate suficient de detaliate pentru a vedea universul local. În noul studiu, cercetătorii au adoptat o abordare complet diferită.
Cercetătorii și-au construit și instruit modelul folosind un set mare de simulări de galaxii, numite Illustris-TNG, care include galaxii, gaze, alte materii vizibile, precum și materie întunecată. Echipa a selectat în mod special galaxii simulate comparabile cu cele din Calea Lactee și a identificat în cele din urmă care sunt proprietățile galaxiilor necesare pentru a prezice distribuția materiei întunecate.
„Când li se oferă anumite informații, modelul poate completa în esență golurile pe baza a ceea ce a analizat anterior”, a spus Jeong. „Harta din modelele noastre nu se potrivește perfect cu datele de simulare, dar putem totuși să reconstruim structuri foarte detaliate. Am constatat că, inclusiv mișcarea galaxiilor – viteza lor particulară radială – pe lângă distribuția lor a îmbunătățit drastic calitatea pe hartă și ne-a permis să vedem aceste detalii. „
Oamenii de știință au aplicat apoi modelul la datele reale din universul local din catalogul galaxiei Cosmicflow-3. Catalogul conține date cuprinzătoare despre distribuția și mișcarea a peste 17 mii de galaxii în vecinătatea Căii Lactee – în limita a 200 megaparseci. Harta rezultată a rețelei cosmice locale este publicată într-o lucrare care apare online pe 26 mai în Astrophysical Journal.
Harta a reprodus succesiv structuri proeminente cunoscute din universul local, inclusiv „foaia locală” – o regiune a spațiului care conține Calea Lactee, galaxiile din apropiere din „grupul local” și galaxiile din clusterul Fecioară – și „localul gol „- o regiune relativ goală de spațiu lângă grupul local. În plus, a identificat mai multe structuri noi care necesită investigații suplimentare, inclusiv structuri filamentare mai mici care leagă galaxiile.
„A avea o hartă locală a rețelei cosmice deschide un nou capitol de studiu cosmologic”, a spus Jeong. „Putem studia relația distribuției materiei întunecate cu alte date privind emisiile, care ne vor ajuta să înțelegem natura materiei întunecate. Și putem studia aceste structuri filamentare direct, aceste punți ascunse între galaxii”, a precizat expertul.
De exemplu, s-a sugerat că Calea Lactee și galaxiile Andromeda se pot mișca încet una spre cealaltă, dar rămâne neclar dacă se pot ciocni în multe miliarde de ani, potrivit sciencedaily.com.
