Строение человеческого мозга помогло расшифровать «дрожь» Вселенной

Черные дыры одна из величайших загадок Вселенной. Их слияние испускает гравитационное излучение колебания пространства и времени, предсказанные Альбертом Эйнштейном еще в 1916 году. Эти гравитационные волны распространяются по Вселенной со скоростью света и обнаруживаются обсерваториями LIGO и VIGRO. Ученые сравнивают данные, собранные телескопами, с теоретическими предсказаниями, чтобы оценить свойства источника, включая размер черных дыр и скорость их вращения. Раньше эта процедура занимала дни, а зачастую и месяцы.

Чорна діра
Новый метод на основе нейронных сетей, построенных по примеру мозга, может сделать очень точные выводы о черных дырах за несколько секунд. Фото: Unsplash

Группа исследователей из Института интеллектуальных систем Макса Планка в Тюбингене и Института гравитационной физики Макса Планка в Потсдаме разработали алгоритм, использующий глубокую нейронную сеть и современные методы машинного обучения для ускорения этого процесса. Для написания сложнейшего кода ученые вдохновлялись устройством человеческого мозга. В результате их плодотворного труда все свойства бинарных черных дыр система смогла определить за считанные секунды. Данные исследований опубликованы в ведущем журнале Physics Physical Review Letters.

GW150914
На рисунке слева показаны положения гравитационных волн, выведенные для восьми событий из первого и второго наблюдения LIGO/Virgo. Это позволяет сравнить результаты с использованием машинного обучения (оранжевый) с более медленным стандартным методом (серый). Справа показаны четыре предполагаемых параметра для первых определенных гравитационных волн GW150914 (машинное обучение оранжевым, стандартный подход коричневым).

«Наш метод может сделать очень точные выводы за несколько секунд. Нейронные сети изучают свойства гравитационных волн, чтобы определить, насколько большими и массивными были две черные дыры в момент слияния, насколько быстро они вращались, как далеко они от Земли и с какого направления исходит гравитационная волна? При этом система выдает результат с невероятной точностью, которая раньше была недостижима», объясняет автор исследования и аспирант отдела эмпирических выводов из Института интеллектуальных систем Макса Планка Максимилиан Дакс.

Этот метод является многообещающим для изучения более сложных гравитационно-волновых сигналов, например, слияния нейтронных звезд.

Напомним, что ранее загадочная сила искривила аккреционный диск черной дыры.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Кто виноват в провале Starliner: откровенное признание астронавтов
Лишайники смогли выдержать марсианские условия в настоящем эксперименте
Как Гренландия: площадь морского льда на Земле критически сократилась
100 тысяч звезд и галактик: телескоп SPHEREx прислал первые снимки
Темная материя может заставить планеты вращаться быстрее
Илон Маск хочет отдать Луну Китаю и «захватить» Марс
На Солнце произошел настоящий ураган длиной 2 млн км
«Грязный метеорит» из Коста-Рики оказался не таким простым, как думали
20 лет наблюдений: Hubble раскрыл загадки атмосферы Урана
Над Арктикой и Антарктидой: запуск миссии Fram2 завершился успехом