Нейросеть вычислила точные «настройки» Вселенной
Стандартная модель Вселенной базируется на шести параметрах — как говорят ученые, по сути, своего рода «настройках», определяющих ее функционирование в больших масштабах. Речь идет, в частности, о количестве обычной материи, темной материи и темной энергии, а также условиях после Большого взрыва. В недавнем исследовании астрофизики попытались с высокой точностью вычислить значения пяти из этих параметров, используя новый подход — основанный на ИИ.
Как напомнили авторы статьи, всего существует шесть космологических параметров Вселенной — это количество обычной материи и темной материи, космологическая постоянная в лице темной энергии, а также три условия — непрозрачность Вселенной по мере ее охлаждения, отклонения плотности и распределение массы в пространстве. Один из главнейших способов, позволяющих рассчитать эти параметры, — это изучить кластеризацию галактик.
Однако проблема в том, что в предыдущих анализах подобного рода оценивалось распределение звездных систем лишь в крупных масштабах. Поэтому международная команда ученых решила разработать новый подход, который бы помог им добраться до «маломасштабной» информации. Для этого они задействовали нейросеть.
Их план предполагал два этапа: обучить ИИ определять значения космологических параметров, оценивая лишь внешний вид моделируемых вселенных, а затем проверить инструмент в действии — на реальных наблюдениях за распределением галактик. В рамках эксперимента нейросеть была обучена на 2000 версиях Вселенной, причем каждой модели были заданы разные значения параметров. На втором этапе ИИ-инструменту показали 109 636 реальных галактик.
«Чтобы повысить точность оценок космологических параметров, модель использовала мелкие и крупномасштабные данные. Эти оценки были настолько точными, что были эквивалентны традиционному анализу с использованием примерно в четыре раза большего числа галактик», — говорится в статье. Как добавили ученые, предложенный ими метод позволил менее чем наполовину снизить неопределенность параметра, описывающего плотность вещества Вселенной.
В дальнейшем с помощью этой ИИ-модели исследователи хотели бы изучить космологические парадоксы расширения Вселенной, в частности «напряженность Хаббла, и даже открыть «новые физические возможности темной энергии».
Ранее стало известно, что телескоп «Уэбб» мог разрешить парадокс напряжения Хаббла. Его наблюдения позволили ученым выяснить, что скорость расширения Вселенной получается разной из-за погрешностей измерений. Кроме того, специалисты уточнили значение постоянной Хаббла.
