Вращение галактик поможет оценивать плотность Вселенной и тёмную материю

Компьютерная симуляция · ранние данные

Кратко

Учёные проверили связь между массой обычного вещества в галактике и скоростью её вращения на компьютерных моделях Вселенной. Такой способ оценил плотность материи примерно с точностью 2,6%, силу космических неоднородностей — 3,9%, а массу частиц тёмной материи — с точностью около 30–35%; влияние взрывов звёзд он также смог ограничить, а влияние активных ядер галактик — нет.

Зачем это знать?

Космологам этот способ может дать независимую проверку свойств Вселенной и природы тёмной материи. Результат пока основан на моделях, поэтому будущие наблюдения должны показать, работает ли он для реальных галактик.

Разбор

Учёные взяли не отдельные галактики, а большие компьютерные модели Вселенной, где одновременно учитываются движение газа, магнитные поля, звёзды и тёмная материя. Из этих моделей они построили искусственные измерения связи между двумя величинами: скоростью вращения галактики и массой её обычного светящегося вещества. Затем нейросеть училась по этой связи восстанавливать, какие параметры Вселенной могли её породить.

Здесь важен новый шаг: раньше эту зависимость в основном использовали как космическую «линейку» для оценки расстояний и как проверку моделей формирования галактик. Теперь авторы проверили, может ли она сразу различать влияние космологических параметров, свойств тёмной материи и процессов внутри самих галактик. Нейросеть не выдавала одно число, а строила распределение вероятных значений — то есть показывала и наиболее подходящий ответ, и степень неопределённости.

Модель почти без систематического смещения восстановила два параметра Вселенной: долю материи и силу неоднородностей, из которых со временем выросли галактики. Она также смогла ограничить параметры, описывающие воздействие взрывов сверхновых. А вот параметр, связанный с активными ядрами галактик — областями вокруг сверхмассивных чёрных дыр, выбрасывающими энергию и вещество, — таким способом надёжно определить не удалось. Авторы предлагают проверить метод на настоящих наблюдениях, в том числе с помощью будущего радиотелескопа Square Kilometre Array.

Ключевые цифры

менее 1%Среднее смещение восстановленных параметров Вселенной оказалось меньше одного процента — модель почти не тянула ответы в одну и ту же неверную сторону.

2,6%С такой типичной неопределённостью метод оценивал долю материи во Вселенной по связи между массой и вращением галактик.

3,9%Примерно настолько колебалась оценка силы неоднородностей материи, из которых формировалась крупномасштабная структура Вселенной.

30–35%В таком диапазоне метод мог оценить массу частиц тёплой тёмной материи — заметно грубее, чем параметры обычной космологии.

Можно ли доверять

Статья опубликована в рецензируемом журнале Astronomy & Astrophysics, а метод проверили на больших физически подробных компьютерных симуляциях. Но реальные галактики пока не использовали: насколько хорошо результат перенесётся на наблюдения, ещё предстоит проверить.

Результат получен на космологических симуляциях, а не на реальных наблюдательных данных.
Надёжность вывода для реальных галактик и будущих наблюдений ещё требует проверки.
Один из параметров обратной связи — влияние активных ядер галактик — метод не смог ограничить.

Пересказано ИИ по научной статье. Это научпоп, а не совет врача. Как это устроено

Источник и детали

ЖурналAstronomy & Astrophysics

Дата публикации у нас9 октября 2026 г.

Дата источника8 октября 2026 г.

DOI10.1051/0004-6361/202661408

ОригиналОткрыть

АвторыFrancesco Sinigaglia