Një grup shkencëtarësh mund të kenë gjetur një mënyrë rrënjësisht të re për të studiuar kozmologjinë.
Kozmologët zakonisht përcaktojnë përbërjen e universit duke vëzhguar sa më shumë pjesë të tij. Por këta studiues zbuluan se një algoritëm i mësimit të makinerive mund të shqyrtojë një galaktikë të vetme të modeluar dhe të parashikojë përbërjen e përgjithshme të universit dixhital në të cilin ekziston - ngjashëm me analizimin e një grimce të rastësishme rëre nën një mikroskop dhe përcaktimin e masës së Euroazisë. Duket se makinat kanë zbuluar një model që në të ardhmen mund t'i lejojë astronomët të nxjerrin përfundime në shkallë të gjerë rreth kozmosit real thjesht duke studiuar blloqet elementare të ndërtimit.
“Kjo është një ide krejtësisht tjetër. Në vend që të matni ato miliona galaktika, mund të merrni vetëm një. Është e habitshme që funksionon”, tha Francisco Villaescuza-Navarro, një astrofizikan teorik në Institutin Flatiron në Nju Jork dhe autori kryesor i punimit.
Kjo nuk duhej të ndodhte. Zbulimi i jashtëzakonshëm doli nga një ushtrim që Vilaescuza-Navarro i dha Jupiter Dean-it, një student në Universitetin e Princetonit: të ndërtonte një rrjet nervor që, duke pasur parasysh vetitë e një galaktike, mund të vlerësonte disa atribute kozmologjike. Sfida ishte thjesht prezantimi i Deanit me mësimin e makinerive. Pastaj ata vunë re se kompjuteri ishte duke llogaritur densitetin total të materies. "Mendova se studenti bëri një gabim," tha Villaescuza-Navarro. “Ishte pak e vështirë për mua të besoja, të jem i sinqertë.
Studiuesit analizuan 2000 universe dixhitale të krijuara si pjesë e projektit të Kozmologjisë dhe Astrofizikës me Modelimin e Mësimit të Makinerisë (CAMELS). Këto universe varionin në përbërje nga 10% në 50% materie, me pjesën tjetër të energjisë së errët, e cila po bën që universi të zgjerohet më shpejt dhe më shpejt (kozmosi ynë i vërtetë është rreth një e treta e materies së errët dhe e dukshme dhe dy të tretat e energjisë së errët ) . Ndërsa simulimi përparonte, materia e errët dhe materia e dukshme u bashkuan në galaktika. Simulimet përfshinin gjithashtu një trajtim të përafërt të fenomeneve komplekse si supernova dhe nxjerrjet nga vrimat e zeza supermasive.
Rrjeti nervor i Dean-it studioi rreth 1 milion galaktika të simuluara në këto universe të ndryshme dixhitale. Nga perspektiva e tij perëndimore, ai dinte madhësinë, përbërjen, masën e secilës galaktikë dhe më shumë se një duzinë karakteristika të tjera. Ai u përpoq ta lidhte këtë listë numrash me dendësinë e materies në universin mëmë.
Ia doli. Kur u testua në mijëra galaktika të reja nga dhjetëra universe që nuk i kishte eksploruar më parë, rrjeti nervor ishte në gjendje të parashikonte densitetin e materies kozmike me një saktësi prej 10%. "Nuk ka rëndësi se në cilën galaktikë po shikoni, askush nuk mendoi se kjo do të ishte e mundur," tha Villaescuza-Navarro.
Gjithashtu interesante:
- Space Entertainment Enterprise do të nisë një studio filmash hapësinore në vitin 2024
- Amazon Alexa do të jetë asistentja dixhitale e NASA-s në misionin hapësinor Artemis I
Performanca e algoritmit i mahniti studiuesit sepse galaktikat janë objekte kaotike në thelb. Disa formohen menjëherë, ndërsa të tjerët rriten duke ngrënë fqinjët e tyre. Galaktikat gjigante priren të ruajnë lëndën e tyre, ndërsa supernova dhe vrimat e zeza në galaktikat xhuxh mund të nxjerrin pjesën më të madhe të lëndës së tyre të dukshme.
Një interpretim është se "Universi dhe/ose galaktikat janë disi shumë më të thjeshta nga sa imagjinonim." Ekipi kaloi gjashtë muaj duke u përpjekur të kuptonte se si rrjeti nervor u bë kaq i mençur. Ata kontrolluan për t'u siguruar që algoritmi nuk kishte gjetur një mënyrë për të nxjerrë dendësinë nga kodi i simulimit dhe jo nga vetë galaktikat. Përmes një sërë eksperimentesh, studiuesit kuptuan se si algoritmi përcakton dendësinë kozmike. Duke ritrajnuar vazhdimisht rrjetin, duke fshehur sistematikisht veti të ndryshme galaktike, ata u fokusuan në atributet më të rëndësishme.
Rrjeti nervor zbuloi një marrëdhënie shumë më të saktë dhe komplekse midis afërsisht 17 vetive galaktike dhe densitetit të materies. Kjo lidhje vazhdon pavarësisht bashkimeve galaktike, shpërthimeve të yjeve dhe shpërthimeve të vrimave të zeza.
Studimi sugjeron që, në teori, një studim gjithëpërfshirës i Rrugës së Qumështit dhe ndoshta disa galaktikave të tjera afër mund të lejojë një matje jashtëzakonisht të saktë të materies në universin tonë. Një eksperiment i tillë, tha Villaescuz-Navarro, mund të japë të dhëna për numra të tjerë me rëndësi kozmike, si shuma e masave të panjohura të tre llojeve të neutrinos në univers.
Hulumtuesit Gëzohu që rrjeti nervor ishte në gjendje të gjente modele në galaktikat e çrregullta të dy simulimeve të pavarura. Zbulimi dixhital ngre mundësinë që kozmosi i vërtetë mund të ketë një lidhje të ngjashme midis të madhit dhe të voglit.
Kjo është një gjë shumë e mirë. Ajo vendos një lidhje midis gjithë universit dhe një galaktike.
Lexoni gjithashtu:
- Astronomët kanë zbuluar një klasë të re mjegullnajash galaktike
- Shkencëtarët për herë të parë konfirmojnë bashkimin e çuditshëm të vrimave të zeza