Вчені сподіваються, що ШІ допоможе довести існування темної матерії

Близько десяти років тому все світове наукове співтовариство сколихнула інформація про сяйво, що виходить з центру нашої галактики. І на той час існувала теорія про те, що сяйво виникає через викид гамма-випромінювання, яке виникає в результаті саморуйнування темної матерії, і що підтверджувало б факт самого існування темної матерії.

На жаль, теорія не підтвердилася, і, судячи з усього, це був усього лише газ.

Команда дослідників з Амстердамського університету та Університету Гренобль Альпи сьогодні опублікувала роботу, у якій говориться, що подібне світіння насправді є лише профілем зірок, що оточують опуклість.

Звичайно, одним із завдань була спроба довести, що це було все таки саморуйнування чорної матерії і, нарешті, довести її існування. На жаль, цього не вийшло, але під час роботи вчені отримали несподіваного помічника – штучний інтелект.

Провівши важку дослідницьку роботу та використовуючи машинне навчання, вони змогли з наукової точки зору обгрунтувати, що профіль світіння опуклості більше відповідав гравітаційному профілю зірок, ніж профілю гіпотетичної темної матерії. Для цього вони створили набір пропрієтарних алгоритмів (які є приватною власністю авторів) під назвою «Небесна факторизація з адаптивними обмеженнями шаблонів (SkyFACT)», щоб впоратися з величезною проблемою визначення точних характеристик поля гамма-променів у космосі, що світиться.

Інший недавній експеримент з використанням гамма-променів і ШІ зможе допомогти вченим підійти до проблеми існування темної матерії під іншим кутом. Учені, що працюють з Великим адронним колайдером (ВАК), уперше прискорили атоми.

Команда ВАК прискорила іонизовані атоми свинцю до швидкості світла. Це був перший успішний експеримент, адже всі попередні спроби з використанням протонів й атомних ядер не увінчалися успіхом. Успішно прискоривши атом до швидкості світла, вчені вважають, що вони заклали основу того, що в кінцевому підсумку може стати джерелом неймовірно високоінтенсивного гамма-випромінювання.

До останнього часу отримання такого випромінювання не представлялося можливим. А отримавши такі гамма-промені, Учені сподіваються надати нове розуміння різноманітних фізичних проблематик, як-от, наприклад, виявлення темної матерії.

І ніщо з цього не було б можливим без сучасних технологій ШІ. Адже Великий адронний коллайдер генерує мільйони ГБ даних за секунду. І без мереж глибокого машинного навчання, що служать для сортування та просіювання цих даних, вчені можуть роками шукати голку в стозі сіна.

Кадзухиро Тера (Kazuhiro Terao), один з фізиків, що працюють над експериментом з гамма-променями, розповів репортерові з Національної лабораторії прискорювачів SLAC у Стенфорді наступне:

«Сьогодні ми використовуємо машинне навчання в основному для пошуку функцій у наших даних, які можуть допомогти нам відповісти на деякі з наших питань. Через десять років алгоритми машинного навчання можуть самостійно генерувати питання й розпізнавати, коли вони знаходять нову раніше невідому фізику. Припущення про існування темної матерії було висловлене вченими понад століття тому. І, хоч опуклість Чумацького Шляху, як виявилося, не стала тією відповіддю, яку ми шукали, сьогодні ми ближче, ніж будь-коли, до розуміння того, як же її виявити. І під словом «ми» я маю на увазі людей і машин, що працюють над цією проблемою разом».