Команда астрофизиков использовала искусственный интеллект, чтобы выяснить, какие скопления звезд слились и образовали нашу галактику.
Ключевые выводы
- Ученые используют искусственный интеллект для реконструкции шаровых скоплений, которые слились в нашу галактику Млечный Путь.
- Исследователи запустили моделирование в нейронной сети, чтобы узнать историю и подробности о наших галактических предках.
- Они обнаружили, что столкновение с предыдущей галактикой под названием «Кракен» было настолько мощным, что изменило Млечный Путь.
Млечный Путь, галактика, в которой находится наша Солнечная система, оценивается примерно в 13.6 миллиардов лет. Но что было раньше? Сложный вопрос, к ответу на который ученые приближаются. Группа астрофизиков реконструировала космическое происхождение нашей галактики. Они вычислили его генеалогическое древо, используя искусственный интеллект для анализа шаровых скоплений, вращающихся вокруг Млечного Пути.
Шаровые скопления - это совокупность до миллиона звезд, возраст которых почти равен самой Вселенной. В Млечном Пути насчитывается более 150 таких скоплений. Ученые считают, что многие из них были созданы в более мелких галактиках, которые слились в нашу галактику. Астрономы рассматривают их как «ископаемые» для изучения истории нашего дома в космосе. Последнее исследование позволило исследовательской группе сделать именно это.
Группа под руководством доктора Дидерика Круйссена из Гейдельбергского университета (ZAH) и доктора Джоэля Пфеффера из Ливерпульского университета Джона Мура смоделировала историю слияния Млечного Пути. Они разработали сложное компьютерное моделирование под названием E-MOSAICS, чтобы представить полную модель создания, эволюции и гибели шаровых скоплений. Исследователи связали возраст, химический состав и орбитальные движения этих скоплений с составом предшествующих галактик, сформировавших их более 10 миллиардов лет назад. Анализ позволил ученым точно определить, сколько звезд было у галактик-прародителей, а также когда произошло их слияние, образующее Млечный Путь.
«Главная проблема при связывании свойств шаровых скоплений с историей слияния их родительской галактики всегда заключалась в том, что сборка галактик - чрезвычайно беспорядочный процесс, во время которого орбиты шаровых скоплений полностью перетасовываются. », - отметил Крюйссен.
Kruijssen+20 Simulationwww.youtube.com
После того, как они обучили свою искусственную нейронную сеть исследовать историю слияний галактик, исследователи «десятки тысяч раз протестировали алгоритм на симуляциях и были поражены тем, насколько точно он смог реконструировать истории слияний». смоделированных галактик, используя только популяции их шаровых скоплений», - говорит Круйссен.
Чтобы углубиться в предысторию нашей галактики, исследователи направили свой ИИ на изучение глобальных скоплений, которые, как они подозревали, образовались в галактиках-прародителях. Орбитальное движение скоплений послужило основой для их предсказаний. ИИ смог с большой точностью определить массы звезд и детали слияния. Он также обнаружил столкновение 11 миллиардов лет назад между Млечным Путем и таинственной галактикой, которую ученые назвали Кракеном. “
Слияние галактик Древо Млечного Пути. Главный прародитель Млечного Пути показан стволом дерева, цвет которого соответствует его звездной массе. Черные линии показывают пять идентифицированных спутников. Серые пунктирные линии показывают другие слияния, которые, вероятно, претерпел Млечный Путь, но не могли быть связаны с конкретным прародителем. Шесть изображений вверху слева направо перечисляют идентифицированные галактики-прародители: Стрелец, Секвойя, Кракен, Главный прародитель Млечного Пути, прародитель потоков Хельми и Гея-Энцелад-Колбаса.
Круйссен назвал это столкновение с Кракеном «самым значительным слиянием, когда-либо испытанным Млечным Путем». Это событие должно было заменить столкновение с галактикой Гайя-Энцелад-Колбаса 9 миллиардов лет назад и, вероятно, было гораздо более трансформирующим, поскольку наша галактика в то время была в четыре раза менее массивной.
В целом, исследователи считают, что Млечный Путь поглотил около пяти галактик с более чем 100 миллионами звезд, а также 15 галактик с 10 миллионами звезд или более. Ученые надеются, что их результаты будут использованы для обнаружения обломков всех наших галактических предков.