Группа астрономов, работающая на суперкомпьютере Йельского университета, совершила прорывное открытие, установив, что галактики в более плотных средах Вселенной на 25% больше своих аналогов в менее плотных областях. Это открытие стало возможным благодаря разработке мощного инструмента машинного обучения, способного быстро обрабатывать огромные объёмы астрономических данных.
Исследователи под руководством Аритры Гош, бывшей аспирантки Йельского университета, проанализировали каталог форм и размеров 8 миллионов галактик, обнаруженных в рамках обзора Hyper Suprime-Cam Subaru. Используя инструмент Galaxy Morphology Posterior Estimation Network (GaMPEN), они смогли оценить структуру галактик с точностью, на 60% превышающей современные альтернативы.
GaMPEN, разработанный исследовательской группой, способен определить структуру одной галактики менее чем за миллисекунду. Этот инструмент позволил создать огромный каталог форм и размеров галактик, который стал основой для нового исследования.
«Это важный шаг в разрешении десятилетий противоречивых результатов по этой теме.Наш подход к машинному обучению идеально подходит для сегодняшних огромных обзоров, и наша первая работа была уникальной в предоставлении количественных измерений и неопределённостей, не говоря уже об анализе 8 миллионов галактик», — сказала Аритра Гош, ведущий автор нового исследования, опубликованного в Astrophysical Journal.
Новое исследование показало, что галактики в более плотных частях Вселенной на 25% больше галактик с аналогичной массой и формой в менее плотных регионах. Это открытие имеет большое значение, поскольку структура галактик является показателем распределения барионной материи, в то время как плотность окружающей среды галактик зависит от распределения гало тёмной материи.
«Галактики развиваются с течением времени, и их свойства зависят от массы, размера и других переменных. Анализируя очень большие выборки, дезагрегированные по этим переменным, мы смогли обнаружить увеличение размера галактики с плотностью окружающей среды — то, что не было ясно из более мелких по масштабу исследований», — сказал Мег Урри, профессор физики и астрономии Йельского университета и соавтор исследования.
Исследователи также подчеркнули значимость суперкомпьютера «Грейс» Йельского университета, который позволил им выполнить эту работу.
Открытие может стать важным инструментом для анализа больших наборов данных из следующего поколения астрономических обзоров и предоставляет новый взгляд на связь между структурой галактики и средой, в которой она существует.