Een studie onder leiding van astronomen van het International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) heeft mogelijk de verklaring ontdekt voor variaties in de vorm van sterrenstelsels.
Door kunstmatige intelligentie te gebruiken, hebben onderzoekers mogelijk een al lang bestaande vraag over de evolutie van sterrenstelsels opgelost, waardoor hun onderzoeksproces wordt versneld.
De onderzoekers hebben mogelijk een al lang bestaande vraag over de evolutie van sterrenstelsels opgelost door kunstmatige intelligentie (AI) te gebruiken om hun onderzoek te versnellen.
Sinds de uitvinding van de Hubble-reeks, een systeem voor het categoriseren van de vorm van sterrenstelsels, in 1926, hebben astronomen voortdurend ons begrip van de evolutie en morfologie van sterrenstelsels verbeterd terwijl onze technologie voortschreed.
Tegen de jaren zeventig hadden onderzoekers bevestigd dat alleenstaande sterrenstelsels de neiging hebben om spiraalvormig te zijn, en dat die in clusters van sterrenstelsels waarschijnlijk glad en karakterloos zijn, bekend als elliptisch en lenticulair (in de vorm van een lens).
Een weergave van hoe het EAGLES-programma sterrenstelsels classificeert zoals beoordeeld door AI. Krediet: ICRAR
Gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Societynieuw onderzoek onder leiding van astronomen van de Internationaal Centrum voor Radioastronomie Onderzoek (ICRAR) heeft mogelijk de reden voor deze verschillen in vormen ontdekt.
Hoofdauteur Dr. Joel Pfeffer van The Universiteit van West-Australië knooppunt van ICRAR, zei dat het onderzoek de ‘morfologie-dichtheidsrelatie’ verklaart – waar geclusterde sterrenstelsels vloeiender en karakterlozer lijken dan hun solo-tegenhangers.
« We hebben ontdekt dat er een paar verschillende dingen aan de hand zijn als we veel sterrenstelsels bij elkaar krijgen », zei Dr. Pfeffer.
« De spiraalarmen van sterrenstelsels zijn zo fragiel, en naarmate je naar hogere dichtheden in de clusters van sterrenstelsels gaat, beginnen spiraalstelsels hun gas te verliezen.
« Dit gasverlies zorgt ervoor dat ze hun spiraalarmen ‘laten vallen’ en transformeren in een lenticulaire vorm. »
« Een andere oorzaak is het samensmelten van sterrenstelsels, waarbij twee of meer spiraalvormige sterrenstelsels samen kunnen botsen om in de nasleep één groot elliptisch sterrenstelsel te vormen. »
De studie maakte gebruik van de krachtige EAGLE-simulaties om een groep sterrenstelsels in detail te analyseren, met behulp van een AI-algoritme om sterrenstelsels te classificeren op basis van hun vorm.
Het op neurale netwerken gebaseerde algoritme is getraind door ICRAR Ph.D. kandidaat Mitchell Cavanagh en kan bijna 20.000 sterrenstelsels per minuut classificeren, waardoor wat normaal gesproken weken zou duren in één uur wordt gecomprimeerd.
De simulaties komen nauw overeen met wat er in het heelal is waargenomen, waardoor onderzoekers het vertrouwen hebben om de simulatieresultaten te gebruiken om waarnemingen van clusters van sterrenstelsels te interpreteren
De studie identificeerde ook verschillende lenticulaire sterrenstelsels buiten de gebieden met hoge dichtheid waar ze worden verwacht, waarbij de modellering suggereert dat ze zijn ontstaan door het samenvoegen van twee sterrenstelsels.
Dr. Pfeffer zei dat het werk verschillende stukken onderzoek naar galactische evolutie samenbrengt, om voor het eerst de relatie tussen morfologie en dichtheid te begrijpen.
« Er zijn in de loop van de tijd veel suggesties geweest », zei hij. « Maar dit is het eerste werk om echt alle stukjes van de puzzel in elkaar te passen. »
Referentie: « The galaxy morphology-density relation in the EAGLE simulation » door Joel Pfeffer, Mitchell K Cavanagh, Kenji Bekki, Warrick J Couch, Michael J Drinkwater, Duncan A Forbes en Bärbel S Koribalski, 16 december 2022, Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stac3466
