Астрономы начали использовать сложный набор симуляций, продвинутую модель машинного обучения формирования скоплений галактик и экзотические отношения между галактиками, чтобы понять происхождение тёмной материи и тёмной энергии, что в свою очередь поможет исследователям узнать реальные размеры Вселенной. Напомню, что на данный момент радиус обозримой Вселенной достигает 46,5 миллиардов световых лет.
Я предполагаю, что вы никогда не слышали об эффекте Сюняева-Зельдовича, и это прекрасно. Составление карт галактик, групп и скоплений – это относительно малоизвестный космологический трюк. Эффект назван в честь двух русских учёных, которые первыми разобрались в данном механизме. Эффект работает, вследствии того что наша Вселенная пропитана космическим микроволновым фоном, остаточной формой излучения, появившейся всего через 380 000 лет после Большого Взрыва. Это излучение относительно холодное, с температурой около 3 градусов выше абсолютного нуля.
По мере того как этот древний свет проникает сквозь космос на пути к нашим телескопам, он может пройти через группу или скопление галактик. Внутри этих скоплений и групп находится очень горячий газ. Иногда этот газ сталкивается с пролетающим мимо него фотоном космического микроволнового фона и увеличивает его энергию. Когда мы создаём карты космического микроволнового фона, мы видим группы и скопления в виде слегка горячих маленьких пятен поверх фона. Этот метод позволяет нам отображать невероятно удалённые скопления и группы, даже те, которые слишком далеки, чтобы мы могли наблюдать их напрямую с использованием иных инструментов.
Астрономы и космологи хотели бы использовать эти данные для того, чтобы понять распределение материи во Вселенной, что может помочь нам раскрыть природу тёмной материи и тёмной энергии. Но скопления и галактики – невероятно сложные места, и нам нужно понять всю физику, которая делает газ внутри скоплений и групп горячим, прежде чем мы сможем использовать их для выделения тёмной материи и тёмной энергии. Одним из наиболее важных процессов является обратная связь, когда вещество падает на сверхмассивные чёрные дыры, то прежде чем поглотить его, чёрные дыры выбрасывают этот материал в виде частиц высокой энергии и всплесков излучения в среду группы и скопления.
Космологи уже давно используют очень детальное моделирование этих эффектов, чтобы понять, что же на самом деле там происходит. Но чтобы действительно построить достоверную модель Вселенной, нам нужно много разных симуляций с множеством разных параметров, чтобы исследовать все возможности. А затем нам нужно связать все эти различные возможности с тем, что мы наблюдаем, и использовать это, чтобы выявить свойства тёмной материи и тёмной энергии.
Чтобы достичь этого последнего шага, команда исследователей использовала набор симуляций CAMELS вместе со сложным алгоритмом машинного обучения, чтобы связать свойства тёмной материи и тёмной энергии с тем, что мы на самом деле наблюдаем во Вселенной, с эффектом Сюняева-Зельдовича. Они только сейчас начинают проводить реальные наблюдения с помощью телескопа Dark Energy Survey на Атакамском космологическом телескопе. Но уже есть надежда на то, что будущие исследования в этом направлении откроют ключевое окно в природу этих тёмных тайн и раскроют нам реальные размеры Вселенной.
По информации https://universetoday.ru/2023/01/19/tyomnaya-materiya-pokazhet-nam-realnye-razmery-vselennoj/
Обозрение "Terra & Comp".
