La materia oscura è uno dei misteri più duraturi dell’universo. La sua esistenza può essere compresa da come influisce sulla gravità, ma nessuno sa esattamente cosa sia, anche se costituisce il 27 percento della massa e dell’energia totale dell’universo – molto più del 5 percento dell’universo quella materia “naturale”, come pianeti e stelle., Consiste.

Tuttavia, nonostante non sapessero che tipo di particelle compongono la materia oscura, gli astronomi sono stati in grado di utilizzare i telescopi per esplorare dove si trova la materia oscura nell’universo. Ciò è in gran parte dovuto al fatto che, secondo il suo nome, la materia oscura è difficile da individuare direttamente ma ha un enorme effetto gravitazionale e una massa enorme ovunque appaia in grandi quantità.

Ora, gli astronomi stanno usando questi dati per creare una mappa dettagliata della materia oscura nell’universo.

In primo luogo, gli astronomi dell’Università di Waterloo hanno pubblicato uno studio quattro anni fa in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society Mappatura dei filamenti intergalattici della materia oscura. Poi, di recente, un team di ricercatori internazionali ha pubblicato una nuova mappa che è stata pubblicata in The Astrophysical Journal.

In generale, le mappe della materia oscura contengono galassie che erano molto lontane dal nostro superammasso locale, che è la vicinanza delle galassie legate alla gravità che includono la Via Lattea.

“Ironia della sorte, è più facile studiare la distribuzione della materia oscura molto più lontano perché riflette un passato molto lontano, che è molto meno complesso”, ha detto Donghui Jeong, Professore Associato di Astronomia e Astrofisica alla Pennsylvania State University. dichiarazione.

Jeong si riferiva al fatto che osservare una galassia lontana significa, per definizione, osservare qualcosa che è accaduto molto tempo fa a causa della bassa velocità della luce. “Nel corso del tempo, con la crescita della struttura su larga scala dell’universo, la complessità dell’universo è aumentata, quindi è intrinsecamente difficile effettuare misurazioni della materia oscura a livello locale”.

I precedenti tentativi di mappare la materia oscura sono stati scoraggianti. I ricercatori hanno fatto affidamento per i loro recenti sforzi su un ampio gruppo di simulazioni di galassie, chiamato Illustris-TNG, che includeva galassie, gas e altra materia visibile oltre alla materia oscura. Galassie simili alla Via Lattea sono state specificamente selezionate nelle simulazioni; Nello specifico, dati per 17.000 galassie entro 650 milioni di anni luce dalla Via Lattea. I ricercatori hanno fatto affidamento sull’apprendimento automatico per metterlo insieme e ottenere un risultato nobile.

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Jeong ha detto: “Quando vengono fornite determinate informazioni, il modello può fondamentalmente colmare le lacune in base a ciò che ha visto prima”. “La mappa dei nostri modelli non si adatta perfettamente ai dati simulati, ma possiamo ancora ricostruire le strutture molto dettagliate. Abbiamo scoperto che l’inclusione del movimento delle galassie – le loro velocità radiali caratteristiche – così come la loro distribuzione ha notevolmente migliorato la qualità del mappa e ci ha permesso di vedere questi dettagli. “

In effetti, la qualità della mappa supera di gran lunga quelle create in passato. Come ha detto Jeong, la nuova simulazione migliora i dettagli più piccoli.In particolare, la mappa evidenzia le strutture nella regione extra-galattica nota come “placca locale” e “ammasso locale”, che comprendono entrambi parti della nostra Via Lattea. Definisce anche le nuove strutture che gli astronomi studieranno ulteriormente. Sorprendentemente, la mappa descrive anche il “flusso” direzionale della materia oscura, come indicato dalle frecce.

“Avere una mappa locale della rete cosmica apre un nuovo capitolo nello studio cosmico”, ha detto Jeong. “Possiamo studiare come la distribuzione della materia oscura si relaziona ad altri dati di emissione, il che ci aiuterà a capire la natura della materia oscura. Possiamo studiare direttamente queste strutture di filamenti, questi ponti nascosti tra le galassie”.

Jeong ha sottolineato che una migliore comprensione del ruolo della materia oscura nel nostro universo è fondamentale per la nostra esistenza presente e futura.

“Poiché la materia oscura domina le dinamiche dell’universo, fondamentalmente determina il nostro destino”, ha detto Jeong. “Quindi possiamo chiedere a un computer di sviluppare la mappa per miliardi di anni per vedere cosa accadrà nell’universo locale. E possiamo sviluppare il modello in tempo per comprendere la storia del nostro vicinato cosmico”.

È possibile trovare un’anteprima della mappa Qui.