Астрономи з’ясували, як галактики змінюють свою форму

Використовуючи штучний інтелект, дослідники потенційно змогли розв’язувати давнє питання про еволюцію галактик, прискоривши процес дослідження. З моменту винаходу послідовності Хаббла, системи для категоризації форм галактик, у 1926 році, астрономи постійно покращували наше розуміння еволюції та морфології галактик у міру розвитку нашої технології.

До 1970-х років дослідники підтвердили, що самотні галактики, як правило, мають спіралеподібну форму, а галактики, знайдені в скупченнях галактик, ймовірно, будуть гладкими та без особливостей, відомими як еліптичні та лінзоподібні (у формі лінзи).

Опубліковані в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society нові дослідження, проведені астрономами з Міжнародного центру радіоастрономічних досліджень (ICRAR), можливо, виявили причину цих відмінностей у формах. Провідний автор, д-р Джоел Пфеффер з вузла ICRAR Університету Західної Австралії, сказав, що дослідження пояснює «відношення між морфологією та щільністю», коли скупчені галактики виглядають гладкішими та безвиразнішими, ніж їхні окремі аналоги.

«Ми виявили, що відбувається кілька різних речей, коли ми збираємо багато галактик разом», — сказав доктор Пфеффер. «Спіральні рукави галактик настільки крихкі, і коли ви переходите до вищих щільностей у скупченнях галактик, спіральні галактики починають втрачати газ.

«Ця втрата газу змушує їх «опускати» свої спіральні рукави, перетворюючись на лінзоподібну форму». «Іншою причиною є злиття галактик, у результаті чого дві або більше спіральних галактик збиваються разом, утворюючи одну велику еліптичну галактику».

Дослідження використовувало потужне моделювання EAGLE для детального аналізу групи галактик, використовуючи алгоритм AI для класифікації галактик за їх формою. Алгоритм на основі нейронної мережі був навчений ICRAR Ph.D. кандидат Мітчелл Кавана і може класифікувати майже 20 000 галактик за хвилину, стискаючи те, що зазвичай займає тижні, в одну годину.

Моделювання точно відповідає тому, що спостерігали у Всесвіті, що дає дослідникам впевненість використовувати результати моделювання для інтерпретації спостережень за скупченнями галактик. Дослідження також виявило кілька лінзоподібних галактик за межами областей високої щільності, де вони очікуються, причому моделювання припускає, що вони були створені в результаті злиття двох галактик.

Доктор Пфеффер сказав, що робота об’єднує різні фрагменти досліджень галактичної еволюції, щоб вперше зрозуміти зв’язок між морфологією та щільністю.

«З часом було багато пропозицій», — сказав він. «Але це перша робота, яка справді зібрала всі частини головоломки».