แผนที่จักรวาลใหม่เผยให้เห็นโครงสร้างที่ซ่อนอยู่ซึ่งเชื่อมต่อดาราจักร ซึ่งสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จำลองการชนกันในอนาคตระหว่างทางช้างเผือกกับแอนโดรเมดา ซึ่งเป็นเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของดาราจักรของเรา
แผนที่ถูกสร้างด้วยแมชชีนเลิร์นนิง อาจให้ความกระจ่างเกี่ยวกับอิทธิพลของสสารมืด ในการวิวัฒนาการของจักรวาลของเรา สำหรับการชนกันระหว่างทางช้างเผือกกับแอนโดรเมดา ซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นใน ๔.๕ พันล้านปี แผนที่แสดงเส้นสสารมืดที่เชื่อมดาราจักรทั้งสองและอาจส่งผลต่อการควบรวมกิจการ ทีมกล่าว
สสารมืดเป็นตัวแทนประมาณร้อยละ ๘๐ ของสสารในจักรวาล แต่ยังไม่เข้าใจถึงสสารมืดควบคู่ไปกับพลังงานมืด สสารมืดมองไม่เห็นในช่วงความยาวคลื่นของแสง จึงไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์สามารถจัดทำแผนภูมิอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของสสารมืดที่มีต่อโครงสร้างจักรวาลขนาดใหญ่ เช่น ดาราจักร
เนื่องจากสสารมืดครอบคลุมทั่วจักรวาล โดยทั่วไปแล้วสิ่งนั้นจะกำหนดชะตากรรมของเรา Donghui Jeong ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา รองศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่ง Penn State กล่าว ในแถลงการณ์ เราสามารถใช้ประโยชน์จากคอมพิวเตอร์พัฒนาแผนที่เป็นเวลาหลายพันล้านปี เพื่อดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นในจักรวาล และเราสามารถพัฒนาแบบจำลองย้อนเวลาเพื่อทำความเข้าใจประวัติศาสตร์ของพื้นที่ใกล้เคียงในจักรวาลของเรา
นักวิจัยสร้างแผนที่โดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง ซึ่งเป็นประเภทของปัญญาประดิษฐ์ที่คอมพิวเตอร์เรียนรู้จากชุดข้อมูลการทดสอบเพื่อตัดสินใจเกี่ยวกับการจำแนกประเภทด้วยตนเอง นักวิทยาศาสตร์ได้ฝึกแบบจำลองโดยใช้การจำลองดาราจักรชุดใหญ่ที่เรียกว่า IllustrisTNG ชุดการเรียนรู้ประกอบด้วยดาราจักรที่คล้ายกับทางช้างเผือกของเรา โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้น ว่าคุณสมบัติของดาราจักรใด ทำนายการกระจายตัวของสสารมืดได้ดีที่สุด การศึกษาการกระจายตัวของสสารมืดที่อยู่ห่างออกไปง่ายขึ้น เพราะสิ่งนั้นสะท้อนถึงอดีตอันไกลโพ้นอันซับซ้อนน้อยกว่ามาก เมื่อเวลาผ่านไปโครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพขยายตัวขึ้น ความซับซ้อนของเอกภพก็เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงยากที่จะวัดปริมาณสสารมืดในพื้นที่ได้ Ironically ศึกษาการกระจายตัวของสสารมืดที่อยู่ห่างออกไปง่ายขึ้นเพราะสิ่งนั้นสะท้อนถึงอดีตอันเนิ่นนานซึ่งมีความซับซ้อนน้อยกว่ามาก เมื่อเวลาผ่านไป โครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพเติบโตขึ้น ความซับซ้อนของเอกภพก็เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงยากที่จะวัดปริมาณสสารมืดในพื้นที่ได้
เมื่อแบบจำลองพร้อมที่จะเริ่มจำแนกข้อมูลด้วยตัวเอง นักวิจัยได้แสดงข้อมูลในชีวิตจริงจากแคตตาล็อกดาราจักร Cosmicflows-3 ซึ่งรวมถึงการเคลื่อนไหวและการกระจายของดาราจักร ๑๗,๐๐๐ แห่งภายใน ๒๐๐ เมกะพาร์เซกของทางช้างเผือก (หนึ่งพาร์เซกประมาณ ๓.๒๖ ปีแสง ซึ่งประมาณ ๑๙.๒ ล้านล้านไมล์หรือ ๓๐.๙ ล้านล้านกิโลเมตร) ด้วยข้อมูลที่รวมไว้ แบบจำลองดังกล่าวสามารถทำซ้ำกลุ่มดาราจักรในท้องถิ่นที่อยู่ใกล้เคียงทางช้างเผือกได้อย่างแม่นยำ เช่นเดียวกับ ช่องว่างภายใน ที่รู้จักซึ่งรวมถึงพื้นที่ว่างของอวกาศใกล้เคียง รวมทั้งโครงสร้างอื่นๆ ที่มองเห็นได้ในแผนที่ ยังแสดงให้เห็นเส้นใยใหม่ๆ หลายเส้นที่ทีมวางแผนจะศึกษาเพิ่มเติม รวมถึงเส้นใยที่เชื่อมต่อดาราจักรของเรากับแอนโดรเมดา แผนที่จะมีความแม่นยำมากขึ้นหลังจาก James Webb Space Telescope มูลค่า ๙.๘ พันล้านดอลลาร์ของนาซ่า ซึ่งคาดว่าจะเปิดตัวในปลายปีนี้ส่งข้อมูลกลับมา มองเห็นดาราจักรที่อยู่ห่างไกลได้ดีกว่าในอดีต นักวิจัยกล่าว
การมีแผนที่ท้องถิ่นของคลื่นรังสีคอสมิกเป็นการเปิดบทใหม่ของการศึกษาจักรวาลวิทยา ทำให้เราสามารถศึกษาได้ว่าการกระจายตัวของสสารมืดเกี่ยวข้องกับข้อมูลการแผ่รังสีอื่น ๆ ได้อย่างไร ช่วยให้เราเข้าใจธรรมชาติของสสารมืดได้ดียิ่งขึ้น
ที่มา : https://www.space.com/artificial-intelligence-models-milky-way-andromeda-collision
https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter#Technical_definition
https://en.wikipedia.org/wiki/Physical_cosmology
https://www.macmillandictionary.com/dictionary/british/dark-matter
https://dictionary.orst.go.th/login.php
แปลและเรียบเรียงโดย เรืออากาศเอกยุทธนา สุพรรณกลาง
