galaxii

astronomii de la Agenția Spațială Europeană Potrivit au lansat un nou instrument de inteligență artificială, AnomalyMatch, și au analizat întreaga arhivă a Telescopului Spațial Hubble. În peste 35 de ani de observații, setul de date s-a acumulat până la un nivel imposibil de gestionat pentru analiza manuală. Inteligența artificială l-a procesat în mai puțin de trei zile și a identificat sute de obiecte necunoscute.

O arhivă care își aștepta momentul

Oamenii de știință observă că telescoapele colectează mai multe date decât pot procesa oamenii. Chiar și închiderea tuturor observatoarelor nu ar epuiza potențialul arhivelor timp de decenii. Potrivit cercetătorilor, aici se dovedește cea mai utilă inteligență artificială. Aceasta poate revizui sistematic date care au fost trecute cu vederea ani de zile.

Mii de anomalii în trei zile

AnomalyMatch a funcționat cu un singur procesor grafic și a procesat aproximativ 100 de milioane de fragmente de imagine în două zile și jumătate. În acest timp, programul a examinat întreaga arhivă Hubble și a găsit peste 1.400 de obiecte anormale. Verificarea manuală a confirmat peste 1.300 de descoperiri, dintre care peste 800 erau necunoscute anterior științei.

Ce a descoperit exact IA?

Obiectele detectate sunt dominate de galaxii care interacționează și fuzionează, candidați pentru lentile gravitaționale și structuri inelare rare. Oamenii de știință au detectat, de asemenea, galaxii în formă de meduză, sisteme suprapuse și nuclee active. Unele dintre descoperiri par extrem de neobișnuite, inclusiv galaxii cu nuclee învârtite și brațe deschise. Cercetătorii subliniază faptul că astfel de anomalii ajută la o mai bună înțelegere a evoluției galaxiilor, a naturii materiei întunecate și testează relativitatea generală.

Oamenii de știință cred că Calea Lactee și întregul Grup Local de galaxii se află într-o vastă peliculă de materie întunecată, potrivit unui studiu publicat în Nature Astronomy. Noul model oferă o explicație pentru mișcarea stranie a galaxiilor din apropiere, care a sfidat mult timp înțelepciunea convențională.

Astronomii știu încă de la Edwin Hubble că universul se extinde și că aproape toate galaxiile se îndepărtează una de cealaltă. Cu toate acestea, Andromeda, cea mai apropiată galaxie mare, se îndreaptă spre Calea Lactee. Aceasta părea o anomalie, deoarece întregul Grup Local este legat gravitațional și ar trebui să se comporte într-un mod coordonat.

Dublu virtual al grupului local

Pentru a înțelege această discrepanță, cercetătorii au creat un geamăn virtual al Grupului Local și al galaxiilor înconjurătoare. Simularea a început cu condițiile Universului timpuriu, determinate de datele de fond cosmic de microunde. Oamenii de știință au urmărit apoi evoluția sistemului și au comparat mișcările galaxiilor virtuale cu observații reale.

Potrivirea s-a dovedit a fi remarcabil de precisă. Cu toate acestea, modelul a funcționat doar cu o singură condiție: ca Grupul Local să nu fie situat într-un halou sferic, ci în interiorul unei straturi plate de materie întunecată. Conform calculelor, această structură este estimată la milioane de ani-lumină în dimensiune.

De ce o frunză și nu o sferă?

Modelul cosmologic tradițional presupune că galaxiile sunt situate în halouri sferice masive de materie întunecată. În acest caz, mișcarea lor este influențată în primul rând de masa conținută în aceste sfere. Noul studiu propune o geometrie diferită, în care distribuția masei pe distanțe mari joacă, de asemenea, un rol semnificativ.

Într-o structură asemănătoare unei foi, marginile materiei întunecate trag ușor galaxiile spre exterior, în timp ce golurile cosmice există în afara planului. Această combinație de gravitație și goluri explică în mod clar dinamica observată a Grupului Local. Tocmai această configurație, potrivit autorilor, rezolvă contradicțiile anterioare.

Ce înseamnă deschidere?

Autorul principal al studiului, Ewaud Wempe, a numit lucrarea prima estimare a distribuției și vitezelor materiei întunecate în Grupul Local. El a remarcat că modelul este în concordanță atât cu teoria cosmologică generală, cât și cu observațiile locale. Potrivit lui, acesta este un caz rar în care ambele imagini coincid.

„Explorăm toate configurațiile locale posibile ale universului timpuriu”, a explicat Wempe. El a subliniat că modelul rezultat necesită o verificare independentă. În viitor, oamenii de știință intenționează să utilizeze datele telescopului spațial pentru a căuta straturi similare de materie întunecată dincolo de Grupul Local.

Un obiect descoperit în Universul timpuriu era prea fierbinte pentru vârsta sa. Potrivit in-space.ru , astronomii au detectat roiul anomal de galaxii SPT2349-56 la doar 1,4 miliarde de ani după Big Bang.

Prea devreme și prea cald

Gazul din interiorul SPT2349-56 s-a dovedit a fi semnificativ mai fierbinte decât permit modelele existente. De obicei, încălzirea gravitațională a roiurilor de stele durează miliarde de ani. „Nu ne așteptam să vedem o atmosferă atât de fierbinte atât de devreme în istoria cosmică”, spune studentul absolvent Dazhi Zhou. El recunoaște că echipa a pus inițial la îndoială datele. „La început, am fost sceptic; semnalul era prea puternic pentru a fi real”, recunoaște el. Cu toate acestea, după luni de teste, concluzia a fost confirmată. Gazul s-a dovedit a fi de cel puțin cinci ori mai fierbinte decât se prezisese. Temperatura a depășit 10 milioane de Kelvin, comparabilă cu cea a roiurilor moderne.

Umbra Big Bang-ului

SPT2349-56 a fost observat pentru prima dată în 2010 folosind Telescopul Polului Sud din Antarctica. Chiar și atunci, obiectul părea neobișnuit.

În 2018, observațiile ulterioare au dezvăluit că acest roi de galaxii este format din peste 30 de galaxii. Acestea formează stele de o mie de ori mai repede decât Calea Lactee și se apropie rapid unele de altele. Din cauza unor astfel de procese violente, astronomii se așteptau ca obiectul să ofere indicii despre modul în care au evoluat galaxiile, în special în perioada critică a universului timpuriu. Echipa lui Zhou a folosit radiotelescopul ALMA pentru a studia fundalul cosmic de microunde. Aceștia căutau efectul Sunyaev-Zel'dovich. Acest efect apare ca o „umbră” de gaz fierbinte pe fundalul radiației cosmice de microunde. Deoarece fundalul este uniform, astfel de distorsiuni sunt clar vizibile.

Găurile negre schimbă imaginea

Semnalul nu a fost doar distinct, ci și excepțional de puternic. Analiza a relevat o semnătură termică distinctă a electronilor fierbinți.

Modelele existente arată că gravitația singură este insuficientă pentru o astfel de încălzire. Oamenii de știință emit ipoteza unei surse suplimentare de energie. Aceștia sugerează că jeturile a cel puțin trei găuri negre supermasive joacă un rol cheie. Acestea ar fi putut pompa activ energie în gazul intergalactic. „Acest lucru sugerează că găurile negre influențau deja semnificativ mediul”, explică Scott Chapman. El observă că acest lucru s-a întâmplat mai devreme și mai intens decât se aștepta. Descoperirea indică caracterul incomplet al teoriilor actuale. Evoluția roiurilor de stele ar trebui considerată ca un ecosistem unificat. „Vrem să înțelegem relația dintre formarea stelelor, găurile negre active și o atmosferă supraîncălzită”, spune Zhou.

Conform publicate , astronomii indieni au descoperit 53 de noi quasari radio gigantici.

Aceste obiecte emit jeturi de plasmă cu o lungime de până la 7,2 milioane de ani-lumină - de 68 de ori diametrul galaxiei noastre.

Jeturi de mărimea a zeci de Căi Lactee

Quasarii sunt nuclee galactice active cu găuri negre în centrele lor. Ei ejectează cure de plasmă aproape la viteza luminii. Descoperirea lor a fost posibilă datorită sondajului TGSS, efectuat de telescopul GMRT, care a acoperit aproximativ 90% din cer.

„Dimensiunea acestor jeturi radio este incomparabilă cu galaxia noastră”, spune Souvik Manik, menționând că jeturile au o lungime de „20-50 de ori mai mare decât diametrul Căii Lactee”.

Astronomii au studiat asimetria acestor jeturi. Sushanta K. Mondal a explicat: „Pe de o parte, jetul se poate prăbuși în nori denși, în timp ce pe de altă parte, se extinde liber.” Quasarii îndepărtați prezintă cea mai puternică asimetrie.

Influența asupra Universului

Potrivit lui Sabyasachi Pal, quasarii gigantici ne ajută să înțelegem etapele avansate ale evoluției lor. Lobii lor radio enormi ne permit să sondăm gazul intergalactic fragil pe distanțe vaste.

Oamenii de știință cred că astfel de observații dezvăluie procese din jurul găurilor negre supermasive și ne ajută să înțelegem structura Universului. Lucrarea arată cum influențează quasarii creșterea și moartea galaxiilor.

Astronomii de la Universitatea din Arizona au descoperit trei galaxii pitice ultra-slab-luminoase, relatează .

Aceste obiecte antice, care conțin exclusiv stele vechi, susțin ipoteza că formarea stelelor în ele a încetat în Universul timpuriu.

Galaxiile fantomă au fost descoperite prin analiza manuală a datelor DESI Legacy Survey efectuate în timpul pandemiei. „A fost ca o lovitură de fulger”, a declarat David Sand, conducătorul studiului. Telescopul Gemini South, echipat cu spectrograful multi-obiect GMOS, a fost utilizat pentru studiul detaliat.

Studiile au arătat că aceste galaxii sunt complet lipsite de gazul necesar formării stelelor. Oamenii de știință atribuie acest lucru epocii de reionizare, când radiațiile ultraviolete ar fi putut evapora gazul din galaxiile pitice, sau ejecției de gaze din exploziile de supernove.

Descoperirea ne ajută să înțelegem mai bine procesele care au avut loc în timpul erei reionizării și oferă o oportunitate unică de a studia evoluția Universului. O echipă de oameni de știință lucrează deja la antrenarea rețelelor neuronale pentru a accelera căutarea unor astfel de obiecte.