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2025-06-17 13:35:00
USC主導の研究チームは、私たちの天の川銀河の一連のスーパーコンピューターでシミュレートされた双子を作成しました。これは、科学者が宇宙の最大の謎の1つについての新しい答えを解き放つのに役立ちます。
この研究は、USC Dornsife College of Letters、Arts and Sciencesの准教授である宇宙学者Vera Gluscevicが主導しました。 Ethan Nadlerと同様に、以前はUSCのポスドクであり、現在はカリフォルニア大学サンディエゴ大学の助教授であるカーネギーオブザーバトリーズでした。カーネギーオブザーバトリーズのスタッフ科学者であるアンドリュー・ベンソン。
彼らは、シミュレーションプロジェクトを「Cozmic」と呼びました。「コスモロジーズームインシミュレーションが寒い暗黒物質を超えた初期条件を持つ」と略です。
科学者たちは何十年もの間、暗黒物質が存在することを知っていましたが、これまで、彼らは銀河がどのように生まれ、暗黒と正常な物質が相互作用する宇宙で進化するかを研究することができませんでした。 Cozmicはそれを可能にした、とチームは言った。
Cozmicの開発とチームの結果は、6月16日にAstomeSophyal Journal、American Astronomical Societyの出版物に掲載されたトリオで説明されています。
暗黒物質の心
科学者は、銀河がどのように動き、一緒に固執するかに影響するため、暗黒物質が本物であることを知っています。たとえば、銀河は非常に速く回転するので、バラバラになるはずですが、そうではありません。目に見えない何かがそれらをまとめます。多くの科学者は、暗黒物質がこれの中心にあると信じています。1933年にスイスの研究者であるフリッツ・ズウィッキーによって最初に示唆されたアイデアです。それ以来、暗黒物質に関する研究は進化してきました。
暗黒物質は、簡単に検出できる光やエネルギーを放出しないため、勉強するのが難しいです。科学者は、それが銀河のような運動や構造にどのように影響するかを見ることにより、暗黒物質を研究します。しかし、それは、影を投げかける実際の人を詳細に調べることができずに誰かの影を勉強するようなものです。
Glusevic、Nadler、およびBensonに加えて、Cozmicの背後にあるチームには、UC RiversideのHai-Bo Yuが含まれています。以前はUCリバーサイドで、現在はパープルマウンテン天文台CASにいたダネンヤン。 Xiaolong du of UCLA;以前はUSCのRui An。
いくつかの暗黒物質シナリオ
「私たちのシミュレーションは、最小の銀河の観察を使用して暗黒物質モデルを区別できることを明らかにしています」とNadler氏は述べています。
Cozmicを使用した研究では、科学者は次の暗黒物質行動シナリオを説明しました。
- ビリヤードボールモデル：この最初の研究では、すべての暗黒物質粒子は、宇宙の初期に陽子と衝突します。この相互作用は、小規模な構造を滑らかにし、天の川の衛星銀河を排除します。この研究には、暗黒物質が高速で動くシナリオや、それが非常に低質量粒子で構成されているシナリオも含まれています。
- 混合セクターモデル：この2番目の研究は、いくつかの暗い物質粒子が正常な物質と相互作用するが、他の研究がそれを通過するハイブリッドシナリオです。
- 自己相互作用モデル：この3番目の研究では、科学者は、時間の夜明けと今日の両方で暗黒物質がそれ自体と相互作用し、宇宙の歴史を横切る銀河形成を修正するシナリオをシミュレートしました。
これらのシミュレーションを実行している間、科学者は新しい物理学をスーパーコンピューターに入力して、構造が通常と暗黒物質の間のそれらの相互作用の署名を担う銀河を生成します、とベンソンは言いました。
暗黒物質の新しい日
チームは、暗黒物質が実際に何であるかを理解する上で大きな前進だと言います。彼らは、双子の銀河を実際の望遠鏡画像と比較することで、スペースの最大の謎の1つを解くことにさらに近づくことができることを望んでいます。
「私たちはついに「宇宙のどのバージョンが私たちのものに似ているのか」と尋ねることができます」とGluscevicは言いました。
Cozmicチームは、望遠鏡データを使用したシミュレーションからの予測を直接テストすることにより、作業を拡大することを計画しているため、実際の銀河で暗黒物質行動の署名を発見する可能性があります。
この次の段階では、科学者が暗黒物質とは何か、それが宇宙をどのように形成するかを理解するためにこれまで以上に近づくことができます。
#Cozmicの天の川クローンが宇宙の暗いコードを割っています