галактикалар

Еуропалық ғарыш агенттігінің астрономдары мәліметтері бойынша жаңа жасанды интеллект құралы AnomalyMatch-ты іске қосты және Хаббл ғарыштық телескопының бүкіл мұрағатын қарап шықты. 35 жылдық бақылаулар барысында деректер жиынтығы қолмен талдау үшін басқарылмайтын деңгейге дейін жинақталды. Жасанды интеллект оны үш күннен аз уақыт ішінде өңдеп, жүздеген белгісіз нысандарды анықтады.

Өз сәтін күтіп тұрған мұрағат

Ғалымдар телескоптар адамдар өңдей алатыннан да көп деректерді жинайтынын атап өтті. Барлық обсерваторияларды жабудың өзі мұрағаттың ондаған жылдар бойы жұмыс істеу мүмкіндігін толық пайдаланбайды. Зерттеушілердің айтуынша, жасанды интеллект дәл осы жерде ең пайдалы болып шығады. Ол жылдар бойы назардан тыс қалған деректерді жүйелі түрде қарастыра алады.

Үш күнде мыңдаған аномалиялар

AnomalyMatch бір ғана графикалық процессорда жұмыс істеп, екі жарым күн ішінде шамамен 100 миллион кескін фрагментін өңдеді. Осы уақыт ішінде бағдарлама Хаббл мұрағатын толығымен зерттеп, 1400-ден астам аномальды нысандарды тапты. Қолмен тексеру 1300-ден астам нәтижені растады, олардың 800-ден астамы бұрын ғылымға белгісіз болған.

Жасанды интеллект нені дәл тапты?

Анықталған нысандарда өзара әрекеттесетін және бірігетін галактикалар, гравитациялық линза кандидаттары және сирек кездесетін сақиналы құрылымдар басым. Ғалымдар сонымен қатар медуза тәрізді галактикаларды, қабаттасатын жүйелерді және белсенді ядроларды анықтады. Айналмалы ядролары мен ашық қолдары бар галактикаларды қоса алғанда, кейбір зерттеулер өте ерекше болып көрінеді. Зерттеушілер мұндай аномалиялар галактикалардың эволюциясын, қараңғы материяның табиғатын жақсырақ түсінуге және жалпы салыстырмалылықты тексеруге көмектесетінін атап өтеді.

Nature Astronomy журналында жарияланған зерттеуге сәйкес, ғалымдар Құс жолы мен бүкіл жергілікті галактикалар тобы қараңғы материяның кең қабатында орналасқан деп санайды. Жаңа модель ұзақ уақыт бойы дәстүрлі түсінікке қайшы келген жақын маңдағы галактикалардың таңқаларлық қозғалысына түсініктеме береді.

Астрономдар Эдвин Хабблдан бері ғаламның кеңейіп жатқанын және барлық дерлік галактикалар бір-бірінен алыстап бара жатқанын біледі. Дегенмен, ең жақын үлкен галактика Андромеда Құс жолына қарай жылжып келеді. Бұл аномалия сияқты көрінді, себебі бүкіл Жергілікті топ гравитациялық байланысқан және үйлесімді түрде әрекет етуі керек.

Жергілікті топтың виртуалды қостығы

Бұл сәйкессіздікті түсіну үшін зерттеушілер Жергілікті топ пен оны қоршаған галактикалардың виртуалды егізін жасады. Модельдеу ғарыштық микротолқынды фондық деректермен анықталған алғашқы Әлемнің жағдайларынан басталды. Содан кейін ғалымдар жүйенің эволюциясын бақылап, виртуалды галактикалардың қозғалыстарын нақты бақылаулармен салыстырды.

Сәйкестік таңғажайып дәл болып шықты. Дегенмен, модель тек бір шарт бойынша жұмыс істеді: Жергілікті топ сфералық галода емес, қара материяның жазық қабатында орналасқан. Есептеулер бойынша, бұл құрылымның өлшемі миллиондаған жарық жылы деп есептеледі.

Неге шар емес, жапырақ?

Дәстүрлі космологиялық модель галактикалардың қараңғы материяның үлкен сфералық галоларында орналасқанын болжайды. Бұл жағдайда олардың қозғалысына негізінен осы сфералардың ішіндегі масса әсер етеді. Жаңа зерттеу массаның үлкен қашықтықтарға таралуы да маңызды рөл атқаратын басқа геометрияны ұсынады.

Қағаз тәрізді құрылымда қараңғы материяның шеттері галактикаларды сыртқа қарай ақырын тартады, ал ғарыштық бос орындар жазықтықтың сыртында болады. Гравитация мен бос орындардың бұл үйлесімі жергілікті топтың байқалған динамикасын нақты түсіндіреді. Авторлардың пікірінше, дәл осы конфигурация бұрынғы қайшылықтарды шешеді.

Ашылу деген нені білдіреді?

Зерттеудің жетекші авторы Эвауд Вемпе бұл жұмысты Жергілікті топтағы қараңғы материяның таралуы мен жылдамдықтарының алғашқы бағасы деп атады. Ол модельдің жалпы космологиялық теориямен де, жергілікті бақылаулармен де сәйкес келетінін атап өтті. Оның айтуынша, бұл екі суреттің де сәйкес келетін сирек кездесетін жағдай.

«Біз алғашқы ғаламның барлық мүмкін жергілікті конфигурацияларын зерттеп жатырмыз», - деп түсіндірді Вемпе. Ол алынған модель тәуелсіз тексеруді қажет ететінін атап өтті. Болашақта ғалымдар ғарыштық телескоп деректерін пайдаланып, жергілікті топтан тыс жердегі қара материяның ұқсас парақтарын іздеуді жоспарлап отыр.

Ертедегі Әлемде табылған нысан өз жасына қарағанда тым ыстық болған. in-space.ru сайтының хабарлауынша , астрономдар Үлкен Жарылыстан кейін небәрі 1,4 миллиард жыл өткен соң SPT2349-56 галактика шоғырын анықтады.

Тым ерте және тым ыстық

SPT2349-56 ішіндегі газ қолданыстағы модельдер рұқсат еткеннен әлдеқайда ыстық болып шықты. Әдетте, кластерлерді гравитациялық қыздыру миллиардтаған жылдарды алады. «Біз ғарыш тарихының басында мұндай ыстық атмосфераны көреміз деп күтпеген едік», - дейді аспирант Дажи Чжоу. Ол топ бастапқыда деректерге күмәнданғанын мойындайды. «Алдымен мен күмәндандым; сигнал шындыққа жанаспайтындай күшті болды», - деп мойындайды ол. Алайда, бірнеше айлық сынақтан кейін қорытынды расталды. Газ болжанғаннан кем дегенде бес есе ыстық болып шықты. Температура қазіргі кластерлермен салыстыруға болатын 10 миллион Кельвиннен асты.

Үлкен жарылыстың көлеңкесі

SPT2349-56 алғаш рет 2010 жылы Антарктидадағы Оңтүстік полюс телескопын пайдаланып байқалды. Сол кезде де нысан ерекше көрінді.

2018 жылы кейінгі бақылаулар бұл шоғырдың 30-дан астам галактикадан тұратынын көрсетті. Олар Құс жолынан мың есе жылдам жұлдыздар түзіп, бір-біріне тез жақындап келеді. Осындай қарқынды процестердің салдарынан астрономдар нысанның галактикалардың қалай дамығаны туралы, әсіресе алғашқы ғаламның маңызды кезеңінде, түсінік береді деп күтті. Чжоудың командасы ғарыштық микротолқынды фонды зерттеу үшін ALMA радиотелескобын пайдаланды. Олар Суняев-Зельдович әсерін іздеді. Бұл әсер ғарыштық микротолқынды сәулелену фонында ыстық газдың «көлеңкесі» ретінде көрінеді. Фон біркелкі болғандықтан, мұндай бұрмаланулар айқын көрінеді.

Қара құрдымдар суретті өзгертеді

Сигнал тек айқын ғана емес, сонымен қатар ерекше күшті болды. Талдау нәтижесінде ыстық электрондардың айқын жылулық белгісі анықталды.

Қолданыстағы модельдер мұндай қыздыру үшін тек гравитацияның өзі жеткіліксіз екенін көрсетеді. Ғалымдар қосымша энергия көзін болжайды. Олар кем дегенде үш аса үлкен қара құрдымның ағындары маңызды рөл атқарады деп болжайды. Олар галактикааралық газға белсенді түрде энергия айдаған болуы мүмкін. «Бұл қара құрдымдардың қоршаған ортаға айтарлықтай әсер етіп жатқанын көрсетеді», - деп түсіндіреді Скотт Чепмен. Ол бұл жағдайдың күтілгеннен ертерек және қарқындырақ болғанын атап өтеді. Бұл жаңалық қазіргі теориялардың толық еместігін көрсетеді. Кластерлердің эволюциясын біртұтас экожүйе ретінде қарастыру керек. «Біз жұлдыздардың пайда болуы, белсенді қара құрдымдар және аса қызған атмосфера арасындағы байланысты түсінгіміз келеді», - дейді Чжоу.

сәйкес Жарияланған , үнді астрономдары 53 жаңа алып радиоквазарды ашты.

Бұл нысандар біздің галактиканың диаметрінен 68 есе үлкен, ұзындығы 7,2 миллион жарық жылына дейінгі плазма ағындарын шығарады.

Құс жолының ондаған галактикасының көлеміндей ұшақтар

Квазарлар – орталықтарында қара құрдымдары бар белсенді галактикалық ядролар. Олар плазма ағындарын жарық жылдамдығымен шығарады. Олардың ашылуы аспанның шамамен 90%-ын қамтыған GMRT телескопы жүргізген TGSS зерттеуінің арқасында мүмкін болды.

«Бұл радио ағындарының өлшемі біздің галактикамен салыстыруға келмейді», - дейді Сувик Маник, ағындардың ұзындығы «Құс жолының диаметрінен 20-50 есе ұзын» екенін атап өтеді.

Астрономдар бұл ағындардың асимметриясын зерттеді. Сушанта К. Мондал былай деп түсіндірді: «Бір жағынан, ағын тығыз бұлттарға соғылуы мүмкін, ал екінші жағынан еркін кеңейеді». Алыс квазарлар ең күшті асимметрияны көрсетеді.

Әлемге әсері

Сабьясачи Палдың айтуынша, алып квазарлар бізге олардың эволюциясының соңғы сатыларын түсінуге көмектеседі. Олардың үлкен радиожелкендері бізге әлсіз галактикааралық газды алыс қашықтықта зерттеуге мүмкіндік береді.

Ғалымдардың пікірінше, мұндай бақылаулар аса үлкен қара құрдымдардың айналасындағы процестерді ашады және бізге Әлемнің құрылымын түсінуге көмектеседі. Жұмыста квазарлардың галактикалардың өсуі мен жойылуына қалай әсер ететіні көрсетілген.

Аризона университетінің астрономдары үш аса әлсіз ергежейлі галактиканы тапты, деп хабарлайды .

Тек ескі жұлдыздарды қамтитын бұл ежелгі нысандар, олардағы жұлдыздардың пайда болуы алғашқы Әлемде тоқтаған деген болжамды растайды.

Елес галактикалар пандемия кезінде жүргізілген DESI Legacy Survey деректерін қолмен талдау арқылы табылды. «Бұл найзағай түскендей болды», - деді зерттеу жетекшісі Дэвид Сэнд. Егжей-тегжейлі зерттеу үшін GMOS көп объектілі спектрографымен жабдықталған Gemini South телескопы пайдаланылды.

Зерттеулер бұл галактикаларда жұлдыздардың пайда болуына қажетті газдың мүлдем жоқ екенін көрсетті. Ғалымдар мұны ультракүлгін сәулелену ергежейлі галактикалардан газды буландыруы мүмкін болған реионизация дәуірімен немесе аса жаңа жұлдыздардың жарылыстарынан газдың шығуымен байланыстырады.

Бұл жаңалық бізге қайта иондалу дәуірінде болған процестерді жақсырақ түсінуге көмектеседі және Әлемнің эволюциясын зерттеуге бірегей мүмкіндік береді. Ғалымдар тобы мұндай нысандарды іздеуді жеделдету үшін нейрондық желілерді оқытумен айналысып жатыр.