галактики

Астрономы Европейского космического агентства, как сообщает ESA, запустили новый инструмент искусственного интеллекта AnomalyMatch и проверили весь архив телескопа «Хаббл». За 35 лет наблюдений накопился массив данных, неподъёмный для ручного анализа. ИИ обработал его менее чем за трое суток и выявил сотни неизвестных объектов.

Архив, который ждал своего часа

Учёные отмечают, что телескопы собирают больше данных, чем люди успевают изучить. Даже остановка всех обсерваторий не исчерпает потенциал архивов на десятилетия. По словам исследователей, именно здесь искусственный интеллект оказался максимально полезен. Он способен системно просматривать данные, которые годами оставались без внимания.

Тысячи аномалий за трое суток

AnomalyMatch работал всего на одном графическом процессоре и за два с половиной дня обработал около 100 млн фрагментов изображений. За это время программа изучила весь архив «Хаббла» и нашла более 1400 аномальных объектов. Ручная проверка подтвердила свыше 1300 находок, из которых более 800 ранее были неизвестны науке.

Что именно нашёл ИИ

Среди обнаруженных объектов преобладают взаимодействующие и сливающиеся галактики, кандидаты в гравитационные линзы и редкие кольцевые структуры. Учёные также зафиксировали медузовидные галактики, перекрывающиеся системы и активные ядра. Некоторые находки выглядят крайне необычно, включая галактики с закрученными ядрами и открытыми рукавами. Исследователи подчёркивают, что такие аномалии помогают глубже понять эволюцию галактик, природу тёмной материи и проверить общую теорию относительности.

Млечный Путь и вся Местная группа галактик, как предполагают ученые, находятся внутри огромного листа темной материи. Об этом сообщает исследование, опубликованное в Nature Astronomy. Новая модель предлагает объяснение странного движения ближайших галактик, которое долгие годы не укладывалось в привычные представления.

Астрономы знают со времен Эдвина Хаббла, что Вселенная расширяется, и почти все галактики удаляются друг от друга. Однако Андромеда, ближайшая крупная галактика, движется в сторону Млечного Пути. Это выглядело аномалией, поскольку вся Местная группа гравитационно связана и должна вести себя согласованно.

Виртуальный двойник Местной группы

Чтобы разобраться в этом противоречии, исследователи создали виртуального двойника Местной группы и окружающих галактик. Симуляция начиналась с условий ранней Вселенной, заданных по данным космического микроволнового фона. Затем ученые проследили эволюцию системы и сравнили движения виртуальных галактик с реальными наблюдениями.

Совпадение оказалось поразительно точным. Однако модель работала только при одном условии: если Местная группа расположена не в сферическом гало, а внутри плоского листа темной материи. Размеры этой структуры, по расчетам, достигают миллионов световых лет.

Почему лист, а не сфера

Традиционная космологическая модель предполагает, что галактики находятся внутри массивных сферических гало темной материи. В таком случае на их движение влияет в основном масса, заключенная внутри этих сфер. Новая работа предлагает иную геометрию, в которой важную роль играет и распределение массы на больших расстояниях.

В листоподобной структуре края темной материи слегка тянут галактики наружу, тогда как за пределами плоскости располагаются космические пустоты. Это сочетание притяжения и пустоты аккуратно объясняет наблюдаемую динамику Местной группы. Именно такая конфигурация, по мнению авторов, снимает прежние противоречия.

Что означает открытие

Ведущий автор исследования Эвауд Вемпе назвал работу первой оценкой распределения и скоростей темной материи в Местной группе. Он отметил, что модель одновременно согласуется с общей космологической теорией и локальными наблюдениями. По его словам, это редкий случай, когда обе картины совпадают.

«Мы исследуем все возможные локальные конфигурации ранней вселенной», — пояснил Вемпе. Он подчеркнул, что полученная модель требует независимой проверки. В дальнейшем ученые планируют использовать данные космических телескопов для поиска подобных листов темной материи за пределами Местной группы.

В ранней Вселенной обнаружен объект, который оказался слишком горячим для своего возраста. Как пишет in-space.ru, астрономы зафиксировали аномальное скопление галактик SPT2349-56 всего через 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва.

Слишком рано и слишком горячо

Газ внутри SPT2349-56 оказался нагрет значительно сильнее, чем допускают существующие модели. Обычно гравитационный нагрев скоплений занимает миллиарды лет. «Мы не ожидали увидеть такую горячую атмосферу так рано в истории космоса», — говорит аспирант Дажи Чжоу. По его словам, первоначально команда сомневалась в данных. «Сначала я был скептичен, сигнал был слишком сильным, чтобы быть реальным», — признаётся он. Однако после месяцев проверок вывод подтвердился. Газ оказался как минимум в пять раз горячее прогнозов. Температура превысила 10 миллионов кельвинов, что сопоставимо с современными скоплениями.

Тень Большого взрыва

SPT2349-56 впервые заметили в 2010 году с помощью Южнополярного телескопа в Антарктиде. Уже тогда объект выглядел необычным.

В 2018 году последующие наблюдения показали, что это скопление из более чем 30 галактик. Они формируют звёзды в тысячу раз быстрее Млечного Пути и стремительно сближаются. Из-за столь бурных процессов астрономы ожидали, что объект подскажет, как эволюционировали галактики. Особенно в критический период ранней Вселенной. Команда Чжоу использовала радиотелескоп ALMA для изучения реликтового излучения. Они искали эффект Сюняева — Зельдовича. Этот эффект проявляется как «тень» горячего газа на фоне космического микроволнового излучения. Поскольку фон однороден, такие искажения хорошо заметны.

Чёрные дыры меняют картину

Сигнал оказался не просто отчётливым, а исключительно мощным. Анализ выявил чёткую тепловую подпись горячих электронов.

Существующие модели показывают, что одной гравитации для такого нагрева недостаточно. Учёные предполагают дополнительный источник энергии. По их версии, ключевую роль играют струи как минимум трёх сверхмассивных чёрных дыр. Они могли активно закачивать энергию в межгалактический газ. «Это говорит о том, что чёрные дыры уже сильно влияли на среду», — объясняет Скотт Чапман. По его словам, это происходило раньше и интенсивнее, чем ожидалось. Открытие указывает на неполноту современных теорий. Эволюцию скоплений нужно рассматривать как единую экосистему. «Мы хотим понять, как связаны звёздообразование, активные чёрные дыры и перегретая атмосфера», — говорит Чжоу.

Согласно опубликованным данным, индийские астрономы обнаружили 53 новых гигантских радиоквазара.

Эти объекты выбрасывают струи плазмы длиной до 7,2 миллиона световых лет — это в 68 раз больше диаметра нашей галактики.

Джеты размером с десятки Млечных Путей

Квазары представляют собой активные ядра галактик с черными дырами в центре. Они выбрасывают потоки плазмы почти со скоростью света. Обнаружение стало возможным благодаря обзору TGSS, выполненному телескопом GMRT, который охватил около 90% неба.

«Размеры этих радиоджетов несопоставимы с нашей галактикой», — говорит Сувик Маник. Он отмечает, что длина струй достигает «20–50 диаметров Млечного Пути».

Астрономы изучили асимметрию этих джетов. Сушанта К. Мондал объяснил: «С одной стороны джет может врезаться в плотные облака, а другая сторона расширяется свободно». Удалённые квазары показывают наиболее сильную асимметрию.

Влияние на Вселенную

По словам Сабьясачи Пала, гигантские квазары помогают понять поздние стадии их эволюции. Огромные радиолопасти позволяют исследовать разреженный межгалактический газ на огромных расстояниях.

Учёные считают, что такие наблюдения раскрывают процессы вокруг сверхмассивных черных дыр и помогают увидеть структуру Вселенной. Работа показывает, как квазары влияют на рост и смерть галактик.

Астрономы из Университета Аризоны обнаружили три сверхтусклые карликовые галактики, сообщает Pravda.ru.

Эти древние объекты, содержащие исключительно старые звёзды, подтверждают гипотезу о том, что звездообразование в них прекратилось ещё в ранней Вселенной.

Галактики-призраки удалось найти благодаря ручному анализу данных DESI Legacy Surveys, проводимому во время пандемии. «Это было как удар молнии», — отметил руководитель исследования Дэвид Сэнд. Для детального изучения использовался телескоп «Джемини-Юг» с многообъектным спектрографом GMOS.

Исследования показали, что в этих галактиках полностью отсутствует газ, необходимый для звездообразования. Ученые связывают это с эпохой реионизации, когда ультрафиолетовое излучение могло испарить газ из карликовых галактик, или с выбросом газа в результате взрывов сверхновых.

Открытие помогает лучше понять процессы, происходившие в эпоху реионизации, и даёт уникальную возможность изучить эволюцию Вселенной. Команда учёных уже работает над обучением нейросетей для ускорения поиска подобных объектов.