Астрономы, возможно, раскрыли, как галактики меняют свою форму

Исследователи, возможно, ответили на давний вопрос об эволюции галактик, используя возможности искусственного интеллекта (ИИ) для ускорения своих исследований. С тех пор как в 1926 году была изобретена последовательность Хаббла, которая классифицирует морфологию галактик, астрономы уточняли наше понимание эволюции и морфологии галактик по мере развития наших технологий.

К 1970-м годам исследователи подтвердили, что одинокие галактики, как правило, имеют спиралевидную форму, а галактики, обнаруженные в скоплениях галактик, вероятно, будут гладкими и невыразительными, известными как эллиптические и линзовидные.

Опубликованное в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society новое исследование, проведенное астрономами из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR), возможно, раскрыло причину этих различий в формах.

Ведущий автор, доктор Джоэл Пфеффер из отделения ICRAR Университета Западной Австралии, сказал, что исследование объясняет «соотношение морфология-плотность», когда сгруппированные галактики кажутся более гладкими и менее характерными, чем их одиночные аналоги.

«Мы обнаружили, что, когда мы собираем множество галактик вместе, происходит несколько разных вещей», — сказал доктор Пфеффер.

Спиральные рукава галактик очень хрупкие, и по мере того, как вы достигаете более высокой плотности в скоплениях галактик, спиральные галактики начинают терять свой газ. Эта потеря газа заставляет их «сбрасывать» свои спиральные рукава, превращаясь в линзообразную форму. Другая причина — слияние галактик, при котором две или более спиральных галактик сталкиваются друг с другом, образуя впоследствии одну большую эллиптическую галактику.

В исследовании использовалось мощное моделирование EAGLE для подробного анализа группы галактик с использованием алгоритма искусственного интеллекта для классификации галактик по их форме. Алгоритм на основе нейронной сети может классифицировать почти 20 000 галактик в минуту, сжимая то, что обычно занимает несколько недель, до одного часа.

Моделирование близко соответствует тому, что наблюдалось во Вселенной, что дает исследователям уверенность в использовании результатов моделирования для интерпретации наблюдений за скоплениями галактик.

Исследование также выявило несколько линзообразных галактик за пределами областей с высокой плотностью, где они ожидаются, при этом моделирование предполагает, что они были созданы в результате слияния двух галактик.

Доктор Пфеффер сказал, что работа объединяет различные части исследований галактической эволюции, чтобы впервые понять соотношение морфологии и плотности.

«За прошедшее время было много предложений», — сказал он. «Но это первая работа, в которой действительно собраны все кусочки головоломки».