Os cientistas descobriram “pontes” invisíveis de matéria escura entre galáxias

O aprendizado de máquina só recentemente começou a ser adotado para análise de big data, mas já está nos permitindo fazer descobertas maravilhosas. Em um novo artigo, astrônomos dos Estados Unidos falaram sobre um novo modelo para prever o comportamento de galáxias e outros materiais espaciais. O estudo revelou conexões não detectadas anteriormente entre galáxias – na verdade, são “pontes” de matéria escura conectando nossa galáxia Via Láctea e galáxias vizinhas.

Fonte da imagem: Astrophysical Journal

Acredita-se que a esmagadora maioria da matéria no Universo (pelo menos 80%) é matéria escura invisível aos nossos meios de detecção. Ao mesmo tempo, a influência da matéria escura em objetos visíveis se manifesta em influências gravitacionais. A dinâmica da propagação de galáxias e outras matérias visíveis em todo o Universo pode ser usada para reconstruir a propagação da matéria escura.

A velocidade, massa, direção e aceleração de objetos visíveis – tudo isso permite que você plote sua estrutura invisível na forma de matéria escura no mapa do Universo. Idealmente, seria possível rastrear a propagação da matéria escura desde o Big Bang até os últimos tempos, mas isso requer recursos computacionais que não estão disponíveis hoje. Os americanos seguiram um caminho diferente.

Astrônomos da Universidade da Pensilvânia e colegas de outros países propuseram um modelo de aprendizado de máquina que poderia usar simulações do comportamento de galáxias e outros objetos para prever a distribuição da matéria escura. Para o experimento, usamos um conjunto de simulações do movimento de galáxias Illustris-TNG usando galáxias comparáveis ​​em tamanho à nossa Via Láctea. Durante o trabalho do modelo, foram identificados parâmetros-chave que poderiam prever a propagação da matéria escura no Universo mais próximo de nós.

A correção da escolha dos parâmetros e do modelo de previsão foram testados em um conjunto de dados real sobre o Universo na forma de banco de dados Cosmicflow-3 com mais de 17 mil galáxias e objetos com registros de seu comportamento real (interação gravitacional). Assim, os cientistas confirmaram que podem mapear a matéria escura do Universo invisível para nós e ao longo do caminho descobriram que essa matéria conecta galáxias vizinhas com estruturas semelhantes a fios invisíveis – uma espécie de pontes de matéria escura.

Os objetos visíveis são indicados em vermelho (a Via Láctea é indicada por um X), o amarelo mostra estruturas filiformes que eram anteriormente desconhecidas e o preto – interações gravitacionais de objetos. Fonte da imagem: Astrophysical Journal

Esta descoberta ajudará a entender melhor a história do Universo e seu futuro destino. A humanidade está totalmente preocupada com isso. Por exemplo, acredita-se que a galáxia de Andrômeda vai colidir com a Via Láctea. Será interessante traçar as pontes de matéria escura entre essas galáxias e tentar prever como esse evento se desenvolverá no tempo e no espaço.