Перезагрузка астрономических представлений
Давняя теория, согласно которой звезды и темная материя странным образом взаимодействуют друг с другом, была опровергнута международной группой астрономов. Исследование, опубликованное в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показало, что такое взаимодействие невозможно.
Ученые, работающие в Австралии, Великобритании, Австрии и Германии, использовали Очень Большой Телескоп в Чили для детального исследования 22 галактик среднего возраста. Это позволило им создать более точные модели, отражающие разнообразие галактик во Вселенной.
Загадка плотности галактик
Загадка, которая долгое время озадачивала астрономов, заключалась в том, что плотность материи в различных галактиках, казалось, уменьшалась с одинаковой скоростью от центра к окраинам. Это выглядело странным, ведь галактики существенно различаются по возрасту, форме, размеру и количеству звезд.
"Эта однородность предполагала, что темная материя и звезды должны каким-то образом компенсировать друг друга, чтобы создавать такие регулярные структуры масс", - говорит доктор Каро Деркенн, первый автор исследования и сотрудник ASTRO 3D из Университета Маккуори.
Новый взгляд на моделирование галактик
Исследователи обнаружили, что сходство в плотности может быть связано не с самими галактиками, а с тем, как астрономы их измеряют и моделируют. Ранее ученые использовали слишком простые модели, содержащие чрезмерные упрощения и предположения.
"Галактики сложны, и мы должны моделировать их свободно, иначе мы будем измерять неправильные вещи", - поясняет Деркенн. Для более точного моделирования команда использовала суперкомпьютер OzStar в Университете Суинберна, затратив эквивалент около 8000 часов вычислительного времени настольного компьютера.
Применение астрономических знаний в реальном мире
Теперь Деркенн применяет свои знания в области астрономии к обработке сложных данных для Государственной службы Австралии. Она считает, что "астрономия действительно хорошо настраивает на понимание больших данных".
"Реальный мир запутан, и у нас не всегда есть все данные. Нам нужно накапливать данные и анализировать их, пока мы не найдем то, что работает", - добавляет Деркенн.
Проект MAGPI (Middle Ages Galaxy Properties with Integral field Spectroscopy), использующий инструмент MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) на VLT, позволил собрать подробные спектральные данные о галактиках. Это не только решило давнюю проблему в астрономии, но и предоставило молодым ученым платформу для начала карьеры в решении реальных проблем.
Значение междисциплинарного сотрудничества
Директор ASTRO 3D профессор Эмма Райан-Вебер отмечает, что проект MAGPI - прекрасный пример того, как обучающие семинары и совместная работа в рамках ASTRO 3D используют стратегическое партнерство Австралии с Европейской южной обсерваторией.
"Комплексные данные, полученные с Очень Большого Телескопа ESO, не только решили давнюю проблему в астрономии, но и предоставили молодым ученым, таким как доктор Каро Деркенне, платформу, на которой можно начать карьеру в решении реальных проблем", - говорит она.
Соавторы исследования представляют Международный центр радиоастрономических исследований (ICRAR) в Западной Австралии, Университет Дарема, Венский университет, Австралийский национальный университет, Университет Нового Южного Уэльса в Сиднее, Сиднейский университет, Университет Людвига-Максимилиана и Университет Квинсленда.
Таким образом, это междисциплинарное сотрудничество между астрономами из разных стран позволило не только опровергнуть давнюю теорию, но и открыть новые возможности для молодых ученых в решении реальных проблем.
Первоисточник: журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society