Моделирование показало, что заставляет чёрные дыры расти
Сверхмассивные чёрные дыры играют ключевую роль в эволюции галактик. Но что заставляет расти их самих — только ли галактические слияния? Британские астрофизики впервые задействовали для нахождения ответа на этот вопрос технологию машинного обучения. И выяснили: оказывается, учёные десятилетиями недооценивали роль громадных облаков холодного газа.
Слияния галактик и их последствия на разных стадиях до сих пор изучались и классифицировались лишь на основе наблюдений. Что, учитывая сложность этого процесса (не забываем, что в число звёзд и других объектов в галактиках исчисляется миллиардами), даёт достаточно ограниченные результаты. Астрофизики же из Университета Бата впервые решились прибегнуть в данном вопросе к помощи ИИ: они обучили нейронную сеть моделированию слияния галактик, а затем применили эту модель к реальным наблюдениям за космосом.
Главным объектом интереса исследователей стала одна из фундаментальных загадок космологии: что заставляет чёрные дыры переходить из «сна» в период активной аккреции? Важность этого вопроса трудно переоценить, ведь именно огромное количество энергии, выделяемое в эти моменты чёрной дырой, является главным импульсом к образованию новых звёзд.
И компьютерное обучение в совокупности с правильными человеческими интерпретациями позволило наконец-то нарисовать стройную и непротиворечивую картину происходящего в галактиках. На протяжении десятилетий считалось, что именно слияния галактик порождают периоды активности чёрных дыр. Но оказалось, что в действительности слияния происходят не так часто, и достаточно сильной корреляции между ними и активностью тёмных гигантов нет.
«Чтобы галактики образовывали звезды, они должны содержать облака холодного газа, которые способны коллапсировать в звезды. Высокоэнергетические процессы, такие как аккреция сверхмассивных чёрных дыр, нагревают этот газ, либо делая его слишком высокоэнергетичным, чтобы коллапсировать, либо выдувая его за пределы галактики», — описала механизм Авиретт-Маккензи.
Таким образом, благодаря анализу тысяч галактик одновременно (что доступно только нейросети), исследователям удалось заметно приблизиться к раскрытию одной из важнейших космологических тайн.
