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Mapa de materia oscura revela puentes ocultos entre galaxias

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Un equipo internacional de investigadores ha producido un mapa de materia oscura en el universo local, utilizando un modelo para inferir su ubicación debido a su influencia gravitacional en las galaxias (puntos negros). Estos mapas de densidad, cada uno con una sección transversal de diferentes dimensiones, replican características conocidas e importantes del universo (en rojo) y también revelan características filamentosas más pequeñas (en amarillo) que actúan como puentes ocultos entre las galaxias. La X designa la Vía Láctea y las flechas indican el movimiento del universo local debido a la gravedad. Crédito: Hong et. al., Revista astrofísica

Un nuevo mapa de materia oscura en el universo local revela varias estructuras filamentosas previamente desconocidas que conectan galaxias. El mapa, desarrollado mediante aprendizaje automático por un equipo internacional que incluye a un astrofísico de Penn State, podría permitir estudios sobre la naturaleza de la materia oscura, así como sobre la historia y el futuro de nuestro universo local.


La materia oscura es una sustancia esquiva que constituye el 80% de la universo. También proporciona la columna vertebral de lo que los cosmólogos llaman la Red Cósmica, la estructura a gran escala del universo que, debido a su influencia gravitacional, dicta el movimiento de las galaxias y otro material cósmico. Sin embargo, la distribucin de materia negra actualmente se desconoce porque no se puede medir directamente. En cambio, los investigadores deben deducir su distribución basándose en su influencia gravitacional en otros objetos del universo, como las galaxias.

«Irónicamente, es más fácil estudiar la distribución de la materia oscura mucho más porque refleja un pasado muy lejano, que es mucho menos complejo», dijo Donghui Jeong, profesor asociado de astronomía y astrofísica en Penn. State y autor del estudio correspondiente. . «Con el tiempo, como estructura A medida que el universo ha crecido, la complejidad del universo ha aumentado, por lo que es inherentemente más difícil realizar mediciones de materia oscura a nivel local. «

Los intentos anteriores de mapear la red cósmica comenzaron con un modelo del universo primitivo luego simuló la evolución del modelo durante miles de millones de años. Sin embargo, este método es computacionalmente intensivo y hasta ahora no ha podido producir resultados lo suficientemente detallados para ver el universo local. En el nuevo estudio, los investigadores adoptaron un enfoque completamente diferente, utilizando el aprendizaje automático para construir un modelo que utiliza información sobre la distribución y el movimiento de las galaxias para predecir la distribución de la materia oscura.

Los investigadores construyeron y entrenaron su modelo utilizando un gran conjunto de simulaciones de galaxias, llamado Illustris-TNG, que incluye galaxias, gases, otra materia visible y materia oscura. El equipo seleccionó específicamente galaxias simuladas comparables a las de la Vía Láctea y finalmente identificó las propiedades de las galaxias necesarias para predecir la distribución de la materia oscura.

«Cuando se le da cierta información, el modelo básicamente puede llenar los vacíos basándose en lo que miró antes», dijo Jeong. «El mapa de nuestros modelos no coincide perfectamente con los datos de simulación, pero aún podemos reconstruir estructuras muy detalladas. Hemos descubierto que la inclusión del movimiento de las galaxias – sus velocidades radiales particulares – además de su distribución mejoró enormemente la calidad de el mapa y nos permitió ver esos detalles «.

Luego, el equipo de investigación aplicó su modelo a datos reales del universo local del catálogo de galaxias Cosmicflow-3. El catálogo contiene datos completos sobre la distribución y el movimiento de más de 17.000 galaxias cerca de la Vía Láctea, dentro de 200 megaparsecs. El mapa resultante de la red cósmica local se publica en un artículo que apareció en línea el 26 de mayo en el Diario de astrofísica.

El mapa reprodujo sucesivamente estructuras conocidas prominentes en el universo local, incluida la «hoja local», una región del espacio que contiene la Vía Láctea, galaxias vecinas en el «grupo local» y galaxias en el cúmulo de Virgo, y el «vacío local». – una región de espacio relativamente vacío junto al clúster local. Además, ha identificado varias estructuras nuevas que requieren más investigación, incluidas estructuras filamentosas más pequeñas que conectan las galaxias.

«Tener un mapa local de telaraña cósmica abre un nuevo capítulo de estudio cosmológico ”, dijo Jeong. Podemos estudiar cómo se relaciona la distribución de la materia oscura con otros datos de emisión, lo que nos ayudará a comprender la naturaleza de la materia oscura. Y podemos estudiar directamente estas estructuras filamentosas, estos puentes ocultos entre galaxias. «

Por ejemplo, se ha sugerido que las galaxias Vía Láctea y Andrómeda podrían moverse lentamente una hacia la otra, pero no se sabe si pueden colisionar en miles de millones de años. El estudio de los filamentos de materia oscura que conectan las dos galaxias podría proporcionar información importante sobre su futuro.

«Debido a que la materia oscura domina la dinámica del universo, determina fundamentalmente nuestro destino», dijo Jeong. «Así que podemos pedirle a una computadora que desarrolle el mapa durante miles de millones de años para ver qué sucederá en el universo local. Y podemos cambiar el modelo con el tiempo para comprender la historia de nuestro vecindario cósmico. «

Los investigadores creen que pueden mejorar la precisión de su mapa agregando más galaxias. Los estudios astronómicos planificados, por ejemplo, utilizando el telescopio espacial James Web, podrían permitirles agregar galaxias débiles o pequeñas que aún no se han observado y galaxias que están más lejos.


Las galaxias más pequeñas de nuestro universo arrojan más luz sobre la materia oscura


Más información:
Diario de astrofísica (2021). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abf040

Cita: Mapeo de la red cósmica local: el mapa de materia oscura revela puentes ocultos entre galaxias (25 de mayo de 2021). Obtenido el 25 de mayo de 2021 de https://phys.org/news/2021-05-local-cosmic- web-dark-starts . html

Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte del uso legítimo para fines de estudio o investigación privados, no se puede reproducir ninguna parte sin permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente a título informativo.

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La simulación predice cuándo se extinguirán los humanos

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La simulación predice cuándo se extinguirán los humanos

Un día el mundo se acabará. Cuando esto suceda, el Sol esencialmente explotará hacia afuera, destruyendo muchos de los planetas a su alrededor mientras «muere» y alcanza otro ciclo de su vida. Pero antes de que eso suceda, los científicos dicen que probablemente podamos esperar el fin de la humanidad.

Por supuesto, el cambio climático es una preocupación constante que muchos científicos están tratando de abordar. Y se les ocurrieron algunas ideas realmente interesantes y asombrosas, incluido enviar burbujas al espacio para ayudar a bloquear la radiación solar. Sin embargo, todavía no se ha implementado ninguna solución.

Como resultado, el cambio climático continúa avanzando, amenazando con el derretimiento de los casquetes polares, lo que enviaría cientos de miles de kilómetros de costa bajo el océano. Y según una nueva simulación, el fin de la humanidad podría llegar en sólo 250 millones de años si el cambio climático continúa como hasta ahora.

Fuente de la imagen: piyaset / Adobe

La simulación se llevó a cabo mediante una supercomputadora utilizando diversos datos relacionados con el clima actual de la Tierra y la química de los océanos, así como el estado de las placas tectónicas y la biología. Esta simulación reveló que dentro de 250 millones de años, la atmósfera de la Tierra estará llena de CO2. Esto, sumado al calor del Sol, hará que la Tierra sea incapaz de sustentar muchas formas de vida, incluida la humanidad.

Esto significa que el fin de la humanidad probablemente llegará debido a un clima en el que es casi imposible cultivar alimentos. Donde el planeta se ve privado de agua y fuentes de alimento para los mamíferos, empujándonos a todos hacia la extinción. Es una idea aterradora y los científicos sin duda seguirán intentando encontrar formas de combatirla.

Tampoco es una idea descabellada. La simulación sugiere que veríamos temperaturas generalizadas entre 40 y 50 grados Celsius, o alrededor de 104 a 122 grados Fahrenheit. Estas temperaturas sólo empeorarían con los altos niveles de humedad, lo que haría la Tierra aún más inhabitable.

Un estudio fue publicado en Geociencias naturales detalla estos descubrimientos y ofrece una visión única del futuro que podría esperarle a la humanidad y a cientos de otras especies de mamíferos.

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¿Quieres vivir o visitar el espacio? Esta exposición ofrece una visión general

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¿Quieres vivir o visitar el espacio?  Esta exposición ofrece una visión general

¿Alguna vez te has preguntado cómo sería vivir y trabajar en el espacio?

Para averiguarlo, podrías localizar a un astronauta o cosmonauta que pasó un tiempo en la estación espacial rusa Mir. O podría entrevistar a una de las más de 270 personas que han pasado tiempo en la Estación Espacial Internacional, que, según la NASA, es más grande que una casa de seis dormitorios, dos baños, un gimnasio y vistas de 360 ​​grados. vista de ventana salediza.

También puedes tomar unas palomitas de maíz o un helado de “astronauta” liofilizado y ver una película o un programa de televisión, como “2001: Una odisea en el espacio”, “Ad Astra” o “Star Trek: Deep Space Nine”, que imagina cómo es la vida. Podría ser como en una estación espacial ficticia.

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O puedes ir al Museo de Vuelo en Seattle para visitar «Hogar más allá de la Tierra“Esta es una exhibición que se inaugurará a principios de junio y se centra en estaciones espaciales pasadas, presentes y futuras e incluye más de 50 artefactos, modelos, artículos de vuelos espaciales y uniformes.

MUSEO DE AVIONES DE SEATTLE

El tema de la vida a largo plazo en el espacio es actual, según Geoff Nunn, diseñador de exposiciones y curador espacial durante todo el año en el Museo del Vuelo. Actualmente, hay dos estaciones espaciales en la órbita de la Tierra: la estación espacial china Tiangong y la ISS, que ha albergado un equipo rotativo de astronautas desde noviembre de 2000 y se espera que se retire alrededor de 2030.

«La NASA y sus socios internacionales están buscando ceder operaciones a largo plazo en el espacio a compañías privadas de estaciones espaciales. Y varias compañías están desarrollando sucesoras de la Estación Espacial Internacional que serán de propiedad y operación privadas», dijo Nunn. «Así que durante la próxima década podríamos ver enormes cambios en la forma en que vivimos y trabajamos en el espacio».

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Nunn dijo que para esta exhibición, el museo quería ir más allá del aspecto STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) de vivir y trabajar en una estación espacial. Su objetivo es profundizar en las influencias culturales y la fascinación humana por el funcionamiento interno de lo que realmente podría implicar vivir y trabajar en el espacio.

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Para ello, la exposición se remonta a las primeras historias de ciencia ficción que plantean hipótesis y predicen cómo podrían ser las estaciones espaciales. Avanza hacia la historia de la vida real y el trabajo en el espacio, comenzando con Skylab y Salyut en la década de 1970 y continuando hasta la actual ISS. La exposición también analiza el futuro próximo y cómo podría ser la comunidad espacial.

MUSEO DE AVIONES DE SEATTLE

Los objetos de la exhibición incluirán modelos a escala de estaciones espaciales históricas y conceptuales, incluido un modelo de la ISS construido por estudiantes de la Universidad de Washington y que presenta paneles solares que se sincronizan y giran con la ISS real del planeta.

“Home Beyond Earth” también incluirá ropa a bordo de todos los tipos principales de estaciones espaciales en órbita (excepto la estación espacial Tiangong de China). Contará con artefactos que han volado en el espacio, como la galardonada Copa Espacialuna taza de café ingrávida diseñada para la NASA en la Universidad Estatal de Portland y probada en la ISS.

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MUSEO DE AVIONES NASA/SEATTLE

Se exhibirá una versión de prueba de una impresora 3D llamada Refabricator, que tiene aproximadamente el tamaño de un refrigerador de un dormitorio y se lanzó a la ISS en 2018. También se exhibirá “La Ola” de Nicole Stott, la primera acuarela pintada por un astronauta en el espacio a bordo de la ISS en 2009.

Para ayudar a los futuros astronautas a visualizar mejor cómo sería vivir y trabajar en el espacio, la exhibición emitirá tarjetas o fichas digitales que invitan a los visitantes a elegir la estación espacial de su elección y personalizar su viaje. Para aquellos que quieran recuerdos de su viaje, habrá carteles de viajes espaciales que representan estaciones espaciales reales e imaginarias.

Entonces, ¿está listo el curador espacial del Museo del Vuelo para vivir y trabajar en una estación espacial?

«Creo que si podemos encontrar un espacio adecuadamente cómodo allí arriba», dijo Nunn, «podría considerarlo».

“Home Beyond Earth” se estrena el 8 de junio en el Museo de Vuelo de Seattle y se extenderá hasta el 20 de enero de 2025.

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El Boeing Starliner llega a la plataforma de lanzamiento para el primer vuelo de astronautas el 6 de mayo (fotos)

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El Boeing Starliner llega a la plataforma de lanzamiento para el primer vuelo de astronautas el 6 de mayo (fotos)

CABO CAÑAVERAL — ¡Que Rocket Force esté contigo!

Un cohete Atlas V se desplegó en su plataforma de lanzamiento el sábado 4 de mayo, también Día de Star Wars, en la estación espacial de Cabo Cañaveral, días antes de su histórica primera misión con astronautas. En lo alto del propulsor de United Launch Alliance estaba la nave espacial Starliner de Boeing, que también realizará su primer vuelo con humanos a bordo después de su lanzamiento no antes del lunes 6 de mayo.

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