Ученые из Барселонского университета разработали инновационную систему на базе искусственного интеллекта для точного измерения колоссальных космических расстояний. Новая технология позволит извлечь максимум информации из миллионов изображений взрывающихся звезд и вплотную приблизит физиков к разгадке великой тайны темной энергии. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
Для оценки гигантских космических масштабов астрономы чаще всего используют вспышки сверхновых звезд типа Ia. Эти невероятно яркие взрывающиеся белые карлики служат для науки своего рода «стандартными свечами»: точно зная их истинную, внутреннюю яркость, исследователи могут безошибочно вычислить, как далеко они располагаются от нашей планеты.
Именно благодаря таким сложным математическим расчетам ученые ранее выяснили, что наша Вселенная расширяется с постоянным ускорением под воздействием загадочной темной энергии. Однако сами по себе такие сверхновые не абсолютно идентичны — их видимая с Земли яркость может сильно искажаться возрастом и общей массой той галактики, в которой они вспыхнули.
Анализ космоса без спектроскопии
Традиционно астрономы использовали очень дорогостоящую спектроскопию и вносили приблизительные корректировки в формулы, чтобы учесть эти оптические искажения. Новый ИИ-каркас под названием CIGARS объединяет огромные массивы данных о сверхновых, их родительских галактиках, межзвездной пыли и расширении Вселенной в одну гигантскую интегрированную модель.
Главным технологическим достижением стала способность умного алгоритма определять огромные расстояния до галактик (так называемое красное смещение) с высочайшей точностью, используя только плоские фотографии. Модель анализирует только фотометрические данные, предварительно обучившись на десятках тысяч сгенерированных суперкомпьютером симуляций развития Вселенной.
Разработка пришлась как нельзя кстати в преддверии скорого запуска новейшей обсерватории имени Веры Рубин в Чили. Этот телескоп обнаружит миллионы совершенно новых сверхновых, но лишь крошечную их часть можно будет изучить традиционно, спектроскопически. Инновационный ИИ-метод позволит детально обработать 99% оставшихся снимков, повысив точность космологических оценок сразу в четыре раза.
Ранее астрономы засекли первую пару остатков сверхновых-близнецов.
