Une lentille gravitationnelle trouvée dans les données DESI Legacy Surveys. Il y a quatre ensembles d'images lentilles qui correspondent à quatre galaxies d'arrière-plan, qui apparaissent comme des anneaux partiels autour d'une galaxie orange au centre et au premier plan. Crédit :DESI Legacy Imaging Surveys, Laboratoire de Berkeley, BICHE, KPNO, CTIO, NOIRLab, NSF, AURA
Une équipe de recherche avec la participation de physiciens du Berkeley Lab a utilisé l'intelligence artificielle pour identifier plus de 1, 200 lentilles gravitationnelles possibles, des objets pouvant être de puissants marqueurs de la répartition de la matière noire. Le décompte, si tous les candidats s'avèrent être des lentilles, ferait plus que doubler le nombre de lentilles gravitationnelles connues.
Les lentilles gravitationnelles résultent de grands objets célestes, comme les galaxies ou les amas de galaxies, qui courbent le chemin de la lumière provenant de galaxies plus éloignées. Lorsque ces alignements aléatoires sont presque parfaits, cela crée de fausses images qui peuvent inclure des anneaux, anneaux partiels, images multiples, et autres illusions.
Les lentilles peuvent nous renseigner sur la contribution de la matière noire dans ces lointains, objets à lentilles, car nous ne pouvons observer la matière noire qu'à travers ses effets gravitationnels sur la matière visible. Et cela pourrait aider à percer l'un des plus grands mystères de l'univers, car la matière noire représente environ 85 % de la masse totale de l'univers.
Toutes les lentilles candidates - découvertes à l'aide d'une forme d'intelligence artificielle connue sous le nom de réseaux de neurones résiduels profonds - sont considérées comme étant de la variété forte, ce qui signifie qu'ils présentent des effets de lentille très visibles. Une étude détaillant les nouvelles lentilles candidates a été acceptée pour publication dans le Journal d'astrophysique , et une préimpression est disponible sur arXiv.org.
"Je pensais vraiment qu'il faudrait de nombreuses années avant que quelqu'un trouve autant de lentilles gravitationnelles, " a déclaré David Schlegel, un physicien senior au Berkeley Lab qui a participé à cette étude. "C'est juste incroyable de savoir que vous voyez, très clairement, l'espace lui-même étant déformé par un objet massif. » Schlegel a également participé à une étude antérieure qui a révélé 335 nouveaux candidats de lentilles puissantes.
Les chercheurs ont utilisé un échantillon de 632 lentilles observées et lentilles candidates, et 21, 000 non-lentilles pour entraîner les réseaux de neurones profonds utilisés dans l'étude. L'ensemble d'échantillons a été obtenu à partir de deux relevés du ciel :le Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS) et le Dark Energy Survey (DES). Environ un sur 10, On s'attendait à ce que 000 galaxies massives soient un candidat puissant pour les lentilles gravitationnelles.
L'enquête DECaLS était l'une des trois enquêtes menées en vue du démarrage de l'instrument spectroscopique à énergie noire (DESI), une expérience menée par le Berkeley Lab qui nous aidera à mieux comprendre l'énergie noire, qui sépare l'univers à un rythme accéléré.
