O mapa, desenvolvido por uma equipe internacional de cientistas utilizando aprendizado de máquina, poderia viabilizar estudos sobre a natureza da matéria escura, bem como sobre a história e o futuro de nosso Universo local, escvere portal SciTechDaily.
A matéria escura é uma substância indefinida que compõe cerca de 80% do Universo. Ela também compõe a carcaça daquilo que os cosmólogos chamam de teia cósmica – a estrutura em larga escala do Universo que, devido a sua influência gravitacional, dita o movimento de galáxias e outros materiais cósmicos.
No entanto, a distribuição de matéria escura local é atualmente desconhecida, já que essa substância não pode ser medida diretamente. Os pesquisadores devem, em vez disso, inferir sua distribuição com a base em sua influência gravitacional sobre outros objetos no Universo, tais como as galáxias.
"Ironicamente, é mais fácil estudar a distribuição da matéria escura [que está] muito mais longe porque ela reflete um passado muito distante que é muito menos complexo", disse Donghui Jeong, professor associado de astronomia e astrofísica na Universidade Estadual da Pensilvânia, EUA e autor correspondente do estudo.
"Ao longo do tempo, à medida que a estrutura em larga escala do Universo cresceu, a complexidade do Universo aumentou, por isso é inerentemente mais difícil fazer medições de matéria escura localmente", explicou.
Os pesquisadores construíram e testaram seu modelo usando um grande conjunto de simulações de galáxias, chamado Illustris-TNG, que inclui galáxias, gases, outras matérias visíveis, bem como matéria escura.
Estes mapas de densidade – cada um representa uma seção transversal em diferentes dimensões –reproduzem características conhecidas e proeminentes do Universo (vermelho) e também revelam características filamentares menores (amarelo) que atuam como pontes ocultas entre galáxias
A equipe selecionou especificamente galáxias comparáveis às da Via Láctea e, por fim, conseguiu identificar quais propriedades das galáxias são necessárias para prever a distribuição da matéria escura. A seguir os cientistas aplicaram seu modelo aos dados reais do Universo local do catálogo de galáxias Cosmicflow-3.
O catálogo contém dados completos sobre a distribuição e movimentação de mais de 17 mil galáxias nas proximidades da Via Láctea dentro dos limites de 200 megaparsecs. O mapa resultante da teia cósmica local foi publicado nesta quarta-feira (26) na Astrophysical Journal.
"Ter um mapa local da teia cósmica abre um novo capítulo de estudo cosmológico. Podemos estudar como a distribuição de matéria escura se relaciona com outros dados de emissões, o que nos ajudará a entender a natureza da matéria escura. E podemos estudar diretamente essas estruturas filamentares, essas pontes ocultas entre galáxias", concluiu Jeong.
Por exemplo, tem sido sugerido que a Via Láctea e a galáxia de Andrômeda podem estar se movendo lentamente em direção uma à outra, mas se elas vão colidir daqui a bilhões de anos permanece incerto.
Estudar os filamentos da matéria escura que conectam as duas galáxias poderia fornecer introspecções importantes sobre seu futuro.
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