13 6 月, 2021

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一张新的地图显示了暗物质如何作用于连接星系的“桥梁”上

暗物质是宇宙中最持久的谜团之一。 它的存在可以通过它如何影响引力来理解,但没人知道它到底是什么,即使它占了宇宙总质量和能量的27%-远远超过“自然”物质的5%,包括行星和恒星。

然而,尽管不知道暗物质是由哪种粒子组成的,但天文学家还是能够使用望远镜探索宇宙中暗物质的位置。 顾名思义,这在很大程度上是由于暗物质很难直接发现,但是无论其出现在何处,它都具有巨大的引力作用和巨大的质量。

现在,天文学家正在使用这些数据创建宇宙中暗物质的详细地图。

首先,滑铁卢大学的天文学家四年前在 皇家天文学会月报 绘制星系间暗物质细丝。 然后最近,一个国际研究人员小组发布了一张新地图,该地图于 天体物理学杂志

总的来说,暗物质图所包含的星系与我们的本地超集群相距甚远,我们的本地超集群位于包括银河系在内的受重力约束的星系附近。

宾夕法尼亚州立大学天文学与天体物理学副教授郑东晖说:“具有讽刺意味的是,由于它反映了一个很遥远的过去,所以更容易研究距离更远的暗物质的分布,而过去的复杂性要低得多。 陈述

Jeong提到的事实是,观察到一个遥远的星系,顾名思义就是观察到很久以前由于光速慢而发生的某些事情。 随着时间的推移,随着宇宙大规模结构的发展,宇宙的复杂性也随之增加,因此固有地难以对暗物质进行测量。”

以前绘制暗物质图的尝试一直令人望而生畏。 研究人员依靠他们最近对大量的银河系模拟所做的努力,这些模拟被称为Illustris-TNG,其中除了暗物质外还包括星系,气体和其他可见物质。 在模拟中特别选择了与银河系类似的星系。 具体来说,是银河系6.5亿光年以内的17,000个星系的数据。 研究人员依靠机器学习将其组合在一起,并获得了很高的结果。


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Jeong说:“只要提供某些信息,该模型就可以根据之前的观察情况基本填补空白。” “我们模型的地图不太适合模拟数据,但我们仍然可以重建非常详细的结构。我们发现,包括星系运动-其特征径向速度-以及它们的分布极大地改善了星系的质量。地图,并允许我们看到这些详细信息。”

实际上,地图的质量远远超过了过去创建的质量。 正如Jeong所说,新的模拟功能增强了较小的细节,特别是,该地图突出显示了银河系外区域的结构,这些结构被称为“银河系”和“局部星团”。 它还定义了天文学家将进一步研究的新结构。 值得注意的是,该图还详细说明了暗物质的定向“流动”,如箭头所示。

Jeong说:“拥有宇宙网的本地地图,开启了宇宙研究的新篇章。” “我们可以研究暗物质的分布与其他排放数据之间的关系,这将有助于我们了解暗物质的性质。我们可以直接研究这些细丝结构,银河系之间的这些隐藏的桥梁。”

Jeong强调,更好地了解暗物质在宇宙中的作用对于我们现在和未来的生存至关重要。

郑说:“由于暗物质主导着宇宙的动力学,它基本上决定了我们的命运。” “因此,我们可以要求计算机开发数十亿年的地图,以查看当地宇宙将发生什么。我们可以及时开发模型,以了解我们宇宙邻居的历史。”

可以找到地图的预览 这里

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