A equipe, liderada por Francisco Kitaura do Instituto Leibniz de Astrofísica, em Potsdam, relatam seus resultados nos Avisos jornal mensal da Royal Astronomical Society.
Cientistas usam rotineiramente grandes telescópios para varrer o céu, mapeando as coordenadas e estimar as distâncias de centenas de milhares de galáxias e assim permitindo-lhes criar um mapa da estrutura em larga escala do Universo. Mas a distribuição que os astrônomos ver é intrigante e difícil de explicar, com as galáxias formam aglomerados que mostram 'teia cósmica' um complexo, filamentos conectando-as, e grandes regiões vazias entre eles.
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Uma imagem de uma fatia através do universo local, 370 milhões de anos luz de cada lado. Os círculos vermelhos marcar as posições das galáxias observadas com o levantamento 2MRS que mediu as posições e distâncias de mais de 45 mil galáxias.
Os círculos azuis são pontos aleatórios (galáxias) inseridos para suavizar o mapa através da "zona de fuga", onde o gás e poeira nas proximidades em blocos de nossa galáxia a visão de objetos mais distantes.
Estes dados são sobrepostos no fundo claro e escuro da teia cósmica de galáxias modeladas por Kitaura et al utilizando um algoritmo de inteligência artificial. Crédito: Francisco Kitaura, Leibniz Institute for Astrophysics, Potsdam.
A força motriz para uma estrutura tão rica é a gravitação. Esta força se origina a partir de dois componentes: em primeiro lugar a 5% do universo que parece ser feito de matéria "normal" que compõe as estrelas, planetas, poeira e gás que podemos ver e em segundo lugar a 23% compostas de invisível 'dark' assunto.
Ao lado destes cerca de 72% do cosmos é formado por uma "energia escura" misterioso que ao invés de exercer uma força gravitacional é pensado para ser responsável pela aceleração da expansão do universo.Juntos, esses três componentes são descritos na matéria fria Lambda Dark (LCDM) modelo para o cosmos, o ponto de partida para o trabalho da equipe de Potsdam.
Medidas do calor residual do Big Bang - a chamada radiação cósmica de fundo ou CMBR emitida 13700000000 anos atrás - permitem aos astrônomos determinar o movimento do Grupo Local, o cluster de galáxias que inclui a Via Láctea, a galáxia que vivemos astrônomos tentam conciliar esse movimento com o previsto pela distribuição de matéria em torno de nós e sua força gravitacional associado, mas esta é comprometida pela dificuldade de mapear a matéria escura na mesma região.
"Encontrar a distribuição de matéria escura correspondente a um catálogo galáxia é como tentar fazer um mapa geográfico da Europa a partir de uma imagem de satélite durante a noite que só mostra a luz que vem de densas áreas povoadas", diz o Dr. Kitaura.
Para tentar resolver este problema, ele desenvolveu um novo algoritmo baseado em inteligência artificial (AI).Ela começa com as flutuações na densidade do universo visto no CMBR, então modela a maneira que o assunto cai em galáxias atuais sobre os seguintes 13000000000 anos. Os resultados do algoritmo de AI são um encaixe apertado com a distribuição observada e de movimento de galáxias.
Comenta o Dr. Kitaura, "Nossos cálculos precisos mostram que a direção do movimento e 80% da velocidade das galáxias que compõem o Grupo Local pode ser explicado pelas forças gravitacionais que surgem a partir da matéria até 370 milhões de anos luz de distância. Em comparação a galáxia de Andrômeda, a maior membro do Grupo Local, é um mero 2,5 milhões anos-luz de distância por isso estamos vendo como a distribuição de matéria afeta a grandes distâncias de galáxias muito mais perto de casa.
"Nossos resultados também estão em concordância com as previsões do modelo LCDM. Para explicar o resto dos 20% da velocidade, é preciso considerar a influência da matéria até cerca de 460 milhões de anos luz de distância, mas no momento os dados são menos confiáveis em uma distância tão grande.
"Apesar dessa ressalva, o nosso modelo é um grande passo para a frente. Com a ajuda de AI, agora podemos modelar o universo à nossa volta com uma precisão sem precedentes e estudar como as maiores estruturas no cosmos veio a existir. "
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