Un’intelligenza artificiale di cinquemila occhi per svelare i segreti dell’energia oscura

L’accelerazione dell’espansione dell’universo osservabile non può essere negata, ma non è ancora chiaro il motivo. Se l’energia oscura lo è, determinarne la natura è una delle maggiori sfide nell’astrofisica moderna. Per affrontare questa sfida, i ricercatori stanno chiedendo l’aiuto dell’intelligenza artificiale come parte del Programma di osservazione e mappatura dell’universo che prevede di osservare circa 35 milioni di galassie in miliardi di anni.

Dalla fine degli anni ’90 lo sappiamoUniverso Può essere visto su Espansione esponenziale Per alcuni miliardi di anni, mentre il modello cosmico in vigore prima della fine del millennio ha indicato che questa espansione era rallentata da circa 13 a 14 miliardi di anni. Tra le ipotesi avanzate per calcolare questa accelerazione è espressa in Equazioni Dr ‘Einstein Da un dominio gravità Facendo chiamare un termine La costante cosmologica, Ce n’è uno in cui questo termine esprime l’esistenza della densità di energia uno sconosciuto Battezzato Energia oscura (La costante di Einstein potrebbe non essere zero senza di essa Energia oscura Ma semplicemente supponendo che l’universo osservabile non possa essere trattato in modo omogeneo su una scala sufficientemente ampia come si potrebbe fare con l’acqua, anche se è composto da Molecole).

Nessuno sa veramente quale sia l’origine dell’energia oscura. Vengono generalmente considerate due teorie principali, una Energia del vuoto quantistica E che l’esistenza di un nuovo campo di particelle è analoga a un campo Bosone Di Brout-Englert-Higgs. A differenza della prima teoria, dove l’energia oscura non può cambiare nel tempo o nello spazio perché è una manifestazione di fluttuazioni quantistiche nei domini sotto il controllo del famoso. Disuguaglianza di HeisenbergLa densità di energia di questo nuovo campo è chiamata campo intrinseco della memoriaAristotele, Può differire nello spazio e nel tempo.

L’energia oscura è la chiave del destino dell’universo?

Se è così, Il destino finale dell’universo Non lo sapremo finché non conosceremo l’esatta natura dell’essenza. Infatti, da essere disgustoso e quindi accelerare l’espansione, può diventare attraente e causare un futuro definibile. Crollo Dell’universo visibile che potrebbe (di nuovo?) Portare a Un rimbalzo con una nuova grande esplosione.

Per testare tutte queste ipotesi, è imperativo essere in grado di misurare i valori Velocità L’universo visibile si è espanso e questo è ciò Astrofisici E i cosmologi per intraprendere molti progetti tra cui la missione internazionale (Desi).Uno spettrofotometro a energia oscura), Guidato dall’Università della California a Berkeley, che conta 600 ricercatori, inclusi ricercatori del CEA-Irfu, fortemente coinvolti a vari livelli.

CEA ha appena annunciato, Attraverso un ComunicareIl 17 maggio 2021 telescopio Quattro metri di Desi installati a Kitt Peak in Arizona hanno iniziato la sua ricerca dei segreti dell’energia oscura e dei dati che raccoglierà Spettri Circa 35 milioni Galassie Sulla volta celeste doveva essere studiato con aiutoIntelligenza artificiale (lui è).

Lo strumento di spettroscopia dell’energia oscura Desi (Irfu, CEA) ha visto la sua “prima luce” qualche tempo fa. Consentirebbe ai ricercatori di mettere in discussione l’evoluzione dell’universo e confrontarlo con la realtà del modello standard della cosmologia. Quest’ultimo postula l’esistenza di un elemento sconosciuto e mai osservato direttamente che i ricercatori chiamano “energia oscura”. Spiegazioni. © CEA Sciences

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Questi 35 milioni di galassie sono state selezionate da 200.000 immagini prese da 1.405 notti di osservazioni della volta celeste e da una popolazione di quasi due miliardi di oggetti. Ovviamente la missione ha richiesto l’aiuto di un’intelligenza artificiale che lavorasse sulla base di criteri che le permettessero di andare alla ricerca di galassie che le hanno classificate in quattro tipologie che corrispondono a epoche diverse nella storia dell’universo osservabile, tra 12 e 4 miliardi di anni. Fa.

L’accelerazione dell’espansione è stata misurata con un errore inferiore all’1%.

L’obiettivo principale è misurare una precisione inferiore all’1% della variazione nel tempo della velocità di espansione dell’universo osservato, una variazione dipendente dalla natura fisico Il motivo della recente accelerazione di questa espansione. Si presume uno degli ingredienti per raggiungere questo obiettivo Misurazione del redshift Su 35 milioni di galassie si fondono in particolare con il modo in cui queste galassie sono distribuite in forma tridimensionale Quattro volumi V. Lo spazio osservato, e quindi poco meno di 10 miliardi di anni.

Per fare ciò, Desi otterrà automaticamente e successivamente l’estensione Pacchi Dal 5000 Fibra ottica Sullo schermo ci sono le immagini di queste galassie. Ogni fibra collegata a una galassia, trasmetterà la luce ricevuta in una direzione della 10 Spettro Equipaggia il telescopio.

La missione dovrebbe durare circa cinque anni, e quindi milioni di spettri raccolti utilizzando algoritmi daApprendimento approfondito Come quelli usati nei rivelatori LHC Per identificare e quantificare eventi rari in un diluvio di collisione Protoni.

Quindi possiamo sperare che in pochi anni, grazie all’intelligenza artificiale, impareremo di più sulla natura dell’energia oscura e forse l’origine e il destino dell’universo.

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