Алгоритм, предсказывающий космологические параметры по свойствам галактик

N+1Наука

Набор свойств отдельной галактики позволил ограничить среднюю плотность материи во Вселенной

Николай Мартыненко

Астрофизики разработали алгоритм машинного обучения, предсказывающий космологические параметры по свойствам отдельных галактик. Оказалось, что знание набора астрофизических свойств индивидуальной галактики позволяет ограничить глобальный космологический параметр плотности материи во Вселенной (при фиксированной плотности барионного вещества) с относительным разбросом около 10 процентов. При этом, как отмечают авторы в препринте на arXiv.org, этот результат не зависит от конкретной массы, размеров и типа галактики.

Точки с ошибками обозначают средние математическое ожидание и стандартное отклонение параметра плотности, которые выдал алгоритм для пятидесяти симуляций в диапазоне параметра плотности 0,1–0,5. По горизонтали отложены реальные значения параметра плотности в симуляциях, диагональная линия отвечает идеальному совпадению прогноза и реального значения. Francisco Villaescusa-Navarro et al. / arXiv.org, 2022

Космология описывает Вселенную как единое целое — в терминах глобальных фундаментальных свойств и усредненных величин, которые определяют поведение нашего мира. Несмотря на то, что считать наш мир совсем однородным и цельным можно лишь на самых крупных масштабах (порядка размера сверхскоплений галактик), космологические параметры влияют и на свойства объектов меньшего размера. На сегодняшний день не вполне ясно, до каких пор сохраняется это влияние — насколько маленькие астрофизические системы продолжают хранить информацию о космологических величинах и исчезает ли вообще эта информация на каких-либо масштабах.

Ученые из Великобритании, Германии и США под руководством Франциско Вильяескуза-Наварро (Francisco Villaescusa-Navarro) из института Флатирон в Нью-Йорке решили выяснить, какие космологические параметры и с какой точностью можно определить исходя из астрофизических наблюдений на масштабе отдельной галактики. Для этого физики использовали набор из 1000 гидродинамических симуляций, каждая из которых была представлена в двух вариантах: с использованием двух независимых программных пакетов.

Каждая симуляция описывала эволюцию 33,5 миллиона частиц, моделирующих материю, в сопутствующем космологическом объеме с современным линейным размером порядка 37 мегапарсек (типичное расстояние между соседними галактиками — порядка мегапарсека) в диапазоне красных смещений от z=127 до z=0, то есть до современного состояния. В симуляциях варьировались космологические параметры современной средней плотности материи и среднеквадратичной флуктуации этой плотности, усредненной по объему. Параметр плотности барионного вещества (то есть обычной, не темной материи) при этом оставался фиксированным.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Почему же природа выбрала калий? Почему же природа выбрала калий?

Физиология — это целое море интереснейших проблем

Наука и жизнь
Для волос, ногтей, кожи и не только: почему на самом деле стоит пить коллаген Для волос, ногтей, кожи и не только: почему на самом деле стоит пить коллаген

Зачем нужно пить коллаген и как он влияет на наш организм?

Cosmopolitan
Крайние точки: чем может быть опасна бездумная борьба за всеобщее равенство Крайние точки: чем может быть опасна бездумная борьба за всеобщее равенство

Книга Дмитрия Некрасова «Социальное неравенство: Альтернативный взгляд»

Forbes
Песенка смета Песенка смета

Разбираемся в масштабной афере с авторскими правами на YouTube

Esquire
Каково это – сидеть в мексиканской тюрьме Каково это – сидеть в мексиканской тюрьме

Судьба человека в Латинской Америке причудлива, даже если он русский

Esquire
Детский гардероб и воспитание: как одежда влияет на самооценку ребенка Детский гардероб и воспитание: как одежда влияет на самооценку ребенка

Как привить ребенку чувство вкуса?

Cosmopolitan
Это может каждый: 5 простых привычек, которые сохранят зубы здоровыми Это может каждый: 5 простых привычек, которые сохранят зубы здоровыми

Как правильно следить за здоровьем зубов?

Cosmopolitan
Секреты долголетия: ученые выяснили правила жизни столетних людей Секреты долголетия: ученые выяснили правила жизни столетних людей

Несмотря на разные биографии, у всех долгожителей есть несколько общих правил

Cosmopolitan
Куив Макдоннелл: «Странные времена». Паранормальные явления в Манчестере Куив Макдоннелл: «Странные времена». Паранормальные явления в Манчестере

Отрывок из новой книги Куив Макдоннелл «Странные времена» в жанре мистики

СНОБ
5 действенных домашних упражнений для стройных ног и подтянутых ягодиц 5 действенных домашних упражнений для стройных ног и подтянутых ягодиц

Хочешь удивлять всех красивыми ногами?

VOICE
@eto.znak.mag @eto.znak.mag

Арслан Ибрагимов стал пионером диджитал-стрит-арта

Собака.ru
Правильный развод: как составить брачный договор и есть ли ему альтернативы Правильный развод: как составить брачный договор и есть ли ему альтернативы

Какие правила нужно знать при его оформлении брачного договора?

Forbes
Ученые разработают эффективный сенсор по обнаружению утечек водорода Ученые разработают эффективный сенсор по обнаружению утечек водорода

Как ученые планируют обезопасить использование водорода в качестве топлива?

Популярная механика
7 лучших выступлений на шоу 90-х MTV Unplugged 7 лучших выступлений на шоу 90-х MTV Unplugged

Как вдруг MTV Unplugged стала символом уходящего рока

Maxim
Миллиардер Борис Йордан — Forbes: «Многие инвесторы боятся, что будут санкции» Миллиардер Борис Йордан — Forbes: «Многие инвесторы боятся, что будут санкции»

Интервью с пионером российского инвестиционного рынка Борисом Йорданом

Forbes
«Эй, продюсер!» — как в России зарабатывают новоформатные лейблы независимых артистов «Эй, продюсер!» — как в России зарабатывают новоформатные лейблы независимых артистов

Как устроены новые музыкальные лейблы и на чем они зарабатывают

Inc.
Теория и эксперимент сошлись в описании зарядового радиуса изотопов никеля Теория и эксперимент сошлись в описании зарядового радиуса изотопов никеля

Физики впервые измерили распределения заряда набора ядер

N+1
Какие заболевания в старости ждут супергероев: ученые все рассчитали Какие заболевания в старости ждут супергероев: ученые все рассчитали

Какие заболевания могут ожидать персонажей киновселенной Marvel в будущем

Популярная механика
Таёжное проклятие Таёжное проклятие

В начале 1930-х в Кремль стали поступать тревожные сообщения с Дальнего Востока

Дилетант
Польза и вред хурмы для здоровья: советы врача Польза и вред хурмы для здоровья: советы врача

Чем именно хороша хурма и сколько плодов в день есть полезно?

РБК
Хорошие оценки и уборка по дому: за что из этого можно платить ребенку? Хорошие оценки и уборка по дому: за что из этого можно платить ребенку?

Некоторые родители платят своим детям за хорошие заслуги. Правильно ли это?

Cosmopolitan
Всё о ВИЧ и СПИД: 8 вопросов эксперту Всё о ВИЧ и СПИД: 8 вопросов эксперту

Как защититься от ВИЧ, что делать, если произошел контакт и можно ли вылечиться?

РБК
Патриотическая песня Патриотическая песня

Как композитор Михаил Глинка дважды стал героем сталинской пропаганды

Дилетант
Боги и герои Кавказа Боги и герои Кавказа

На Северном Кавказе все удивительно

Отдых в России
Этот способ помог сделать ОКТ в разы эффективнее Этот способ помог сделать ОКТ в разы эффективнее

Биоинженеры значительно улучшили ОКТ

ТехИнсайдер
Почему Роспатент может не одобрить товарный знак «Сучки», но зарегистрирует «Тупого жирного зайца» Почему Роспатент может не одобрить товарный знак «Сучки», но зарегистрирует «Тупого жирного зайца»

Какие слова можно присвоить, а какие нельзя? Как зарегистрировать товарный знак

VC.RU
Лошадей и ослов заподозрили в «подделке» артефактов олдувайской культуры Лошадей и ослов заподозрили в «подделке» артефактов олдувайской культуры

Испанские археологи провели эксперимент

N+1
Исследование: россияне работают больше, чем японцы и американцы Исследование: россияне работают больше, чем японцы и американцы

Россияне работают в среднем более 1,8 тыс. часов в год

Inc.
Подушка безопасности: виды, функции и неисправности Подушка безопасности: виды, функции и неисправности

Как система безопасности автомобиля спасает водителя и пассажиров при аварии?

РБК
Ошибка Google Play: как исправить проблему Ошибка Google Play: как исправить проблему

Как избавиться от ошибки Google Play без особых усилий

CHIP
Открыть в приложении