Ticker

6/recent/ticker-posts

Χάρτης αποκαλύπτει κρυμμένες γέφυρες σκοτεινής ύλης που συνδέουν τους κοντινούς γαλαξίες

 Η σκοτεινή ύλη, από τη φύση της, είναι δύσκολο να χαρτογραφηθεί. Η ύπαρξή της ανακαλύφθηκε επειδή ο ρυθμός περιστροφής των γαλαξιών απέδειξε ότι υπήρχε μεγαλύτερη μάζα από ό, τι μπορούσαμε να δούμε. 

Ωστόσο, παρά το πιθανό να αποτελεί περίπου το 85% της ύλης στο σύμπαν, δεν απορροφά, αντανακλά ή αλληλεπιδρά με το φως, εξ ου και «σκοτεινή». Εντοπισμός υλικού που δεν μπορούμε να απεικονίσουμε, και του οποίου τη φύση δεν γνωρίζουμε καν, παραμένει μια πρόκληση.

Παρ 'όλα αυτά, πριν από τέσσερα χρόνια οι αστρονόμοι δημιούργησαν τον πρώτο χάρτη μιας γέφυρας από νήματα σκοτεινής ύλης ανάμεσα στους γαλαξίες. Εντόπισαν την παρουσία της αναζητώντας παραμορφώσεις στην ορατή ύλη των γαλαξιών και στα δύο άκρα, που προκλήθηκαν από τη βαρυτική έλξη της γέφυρας.

Οι προηγούμενοι χάρτες σκοτεινής ύλης περιελάμβαναν γαλαξίες σε μεγάλες αποστάσεις. «Κατά ειρωνικό τρόπο, είναι πιο εύκολο να μελετηθεί η κατανομή της σκοτεινής ύλης πολύ πιο μακριά, γιατί αντικατοπτρίζει το πολύ μακρινό παρελθόν, που είναι πολύ λιγότερο περίπλοκο. Με την πάροδο του χρόνου, καθώς η μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος έχει αυξηθεί, η πολυπλοκότητα του σύμπαντος έχει αυξηθεί, οπότε είναι εγγενώς πιο δύσκολο να γίνουν τοπικές μετρήσεις για τη σκοτεινή ύλη».

Προσομοίωσαν τη διανομή των γαλαξιών χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο βαθιάς μάθησης που βασίζεται σε συνελικτικά-νευρωνικά δίκτυα και συνέκριναν την παραγωγή του με δεδομένα για 17.000 γαλαξίες εντός 650 εκατομμυρίων ετών φωτός από τον δικό μας Γαλαξία. Συνδυάζοντας τις δύο πηγές πληροφοριών δημοσίευσαν έναν χάρτη του τοπικού μας σκοτεινού ιστού σε ένα έγγραφο που  έγινε αποδεκτό για δημοσίευση στο Astrophysical Journal.

Αυτοί οι χάρτες πυκνότητας της σκοτεινής ύλης, που δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο για να συμπεράνουν τη θέση της λόγω της βαρυτικής επίδρασής του στους γαλαξίες (μαύρες κουκκίδες), δείχνουν γνωστά χαρακτηριστικά του σύμπαντος (κόκκινο) και αποκαλύπτουν μικρότερα νηματοειδή χαρακτηριστικά (κίτρινα) που λειτουργούν ως κρυφές γέφυρες μεταξύ γαλαξίες. Ο Γαλαξίας επισημαίνεται με X. Image credit: Hong et al., 2021, The Astrophysical Journal

Χωρίς να μπορούμε να δούμε τη σκοτεινή ύλη ή να πραγματοποιήσουμε άμεσες μετρήσεις, η ακρίβεια του χάρτη δεν μπορεί να επιβεβαιωθεί οριστικά. Ωστόσο, εάν το μοντέλο τους είναι καλό, θα αναμενόταν να αναπαράγουμε ορισμένα χαρακτηριστικά που μπορούμε να δούμε. Αν και ο επιστήμονας παραδέχεται ότι ο αγώνας δεν είναι τέλειος, είναι αρκετά κοντά για να υποδείξει ότι οι προσομοιώσεις βρίσκονται στο σωστό δρόμο.

Για παράδειγμα, μπορεί να δει κανείς μια δομή γνωστή ως «Τοπικό Φύλλο», η οποία συνδέει την Τοπική Ομάδα Γαλαξιών μας με το πολύ μεγαλύτερο σύμπλεγμα Παρθένου και το περίφημο M81 και άλλες γαλαξιακές ομάδες. Το ίδιο μπορεί να κάνει και το " Local Void ", που είναι ακριβώς αυτό που προτείνει το όνομα. Αυτές οι δυνατότητες ήταν γνωστές, αλλά το έγγραφο ισχυρίζεται επίσης μια προηγουμένως μη ανιχνευμένη σύνδεση μεταξύ του Τοπικού φύλλου και του Τείχους Fornax.

«Έχοντας έναν τοπικό χάρτη του κοσμικού ιστού ανοίγει ένα νέο κεφάλαιο κοσμολογικής μελέτης», δήλωσε ο Jeong. «Μπορούμε να μελετήσουμε πώς η κατανομή της σκοτεινής ύλης σχετίζεται με άλλα δεδομένα εκπομπών, τα οποία θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τη φύση της σκοτεινής ύλης. Και μπορούμε να μελετήσουμε αυτές τις νηματοειδείς δομές απευθείας, αυτές τις κρυφές γέφυρες μεταξύ γαλαξιών».

Αυτό περιλαμβάνει γέφυρες σκοτεινής ύλης μεταξύ του Γαλαξία και άλλων μελών της Τοπικής Ομάδας, των οποίων η δύναμη και η κατανομή θα καθορίσουν τη μελλοντική εξέλιξη του γαλαξία μας.

Οι νέοι γαλαξίες που ανακαλύφθηκαν, είναι αρκετά αχνείς για να έχουν παραβλεφθεί μέχρι τώρα, θα βοηθήσουν στη βελτίωση της ακρίβειας των μελλοντικών εκδόσεων του χάρτη. Μεταξύ των (διασταυρωμένων δακτύλων) του επερχόμενου  JWST και της επόμενης γενιάς γιγαντιαίων τηλεσκοπίων με βάση τη Γη που βρίσκονται τώρα υπό κατασκευή, θα πρέπει σύντομα να έχουμε πολλά από αυτά. Ωστόσο, θα παραμείνει αρκετή αβεβαιότητα στις περιοχές που κρύβονται πίσω από το δίσκο του Γαλαξία, ο οποίος κρύβει την άποψή μας για όλα τα άλλα

Δημοσίευση σχολίου

0 Σχόλια