Отримані в новому експерименті з картування темної матерії дані дозволили помітити кілька раніше не відкритих нитевидних структур, що з'єднують галактики. Ця карта дозволить поліпшити розуміння природи темної матерії, а також історії та майбутнього нашої частини Всесвіту.
Використовуючи машинне навчання, фізики змогли скласти велику карту темної матерії. Частину з видимих на ній структур астрономам вже вдавалося спостерігати, а деякі залишаються ще не відкритими
Темна матерія - невловима субстанція, яка лежить в основі того, що космологи називають космічною павутиною. Це елемент великомасштабної структури Всесвіту, який через свій високий гравітаційний вплив може керувати рухом галактик та іншого космічного матеріалу, але розподіл темної матерії по різних частинах Всесвіту залишається значною мірою невідомим, оскільки його не можна виміряти безпосередньо. Дослідники роблять висновки про це, ґрунтуючись на гравітаційному впливі темної матерії на інші об'єкти у Всесвіті, такі як галактики.
У попередніх спробах скласти карту космічної павутини вчені брали за основу модель раннього Всесвіту і стежили за тим, як змінюється структура простору згідно з нею протягом мільярдів літа. Але цей метод вимагає дуже великих обчислювальних ресурсів і досі не дозволив отримати скільки-небудь точну картину для окремих областей Всесвіту. У новому дослідженні вчені застосували зовсім інший підхід: вони використовували машинне навчання і побудували модель, яка використовує інформацію про розподіл і рух галактик. На основі цих даних алгоритм може прогнозувати розподіл темної матерії.
Дослідники створили і навчили свою модель, використовуючи великий набір моделей галактик, званий Illustris-TNG. У нього входить інформація про галактики, газові хмари, іншу видиму матерію, а також темну матерію. У модель спеціально були включені тільки галактики, порівнянні за розміром з Чумацьким Шляхом. Зрештою алгоритм дозволив визначити, які властивості галактик необхідні для передбачення розподілу темної матерії.
Потім дослідницька група застосувала свою модель до реальних даних з каталогу галактик Cosmicflow-3. Каталог містить вичерпні дані про розподіл і рух понад 17 тисяч об'єктів в околицях Чумацького Шляху - в межах 200 мегапарсек. Отримана в результаті карта локальної космічної мережі добре відтворила вже відомі астрономам ділянки павутини і дозволила побачити нові, досі не відкриті структури.
Стаття про відкриття опублікована в Astrophysical Journal.