Искусственный интеллект помог астрономам найти скрытые элементы в галактиках — это может раскрыть тайны эволюции Вселенной

Новое исследование, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, продемонстрировало, как искусственный интеллект помогает астрономам делать открытия, которые иначе остались бы незамеченными. Используя нейросеть, ученые обнаружили в далёких галактиках следы нейтрального углерода — элемента, играющего ключевую роль в понимании того, как эволюционируют галактики, сообщает Space.

Почему это важно?

Межзвездные облака в древних галактиках часто насыщены нейтральным углеродом. Эти участки, называемые нейтральными углеродными поглотителями, поглощают специфические длины волн света. Найти их — значит получить ценную информацию о химической эволюции галактик и процессах, происходивших в ранней Вселенной.

Однако проблема в том, что такие поглотители крайне сложно обнаружить: лишь у нескольких десятков галактик из миллионов ранее были зафиксированы подобные следы. И тут на помощь пришёл ИИ.

Как это сделали?

Чтобы обнаружить скрытые углеродные поглотители, ученые использовали нейронную сеть, обученную на 5 миллионах искусственно созданных спектров — «фальшивых» примеров того, как могут выглядеть нужные сигналы в данных. Такой подход понадобился потому, что реальных примеров слишком мало для полноценного обучения.

После тренировки ИИ применили к архиву спектроскопических данных проекта Sloan Digital Sky Survey III — одному из крупнейших обзоров неба. В результате удалось обнаружить 107 новых галактик, содержащих нейтральный углерод. Эти галактики, по расчетам, появились около 10,8 миллиардов лет назад, то есть в относительно ранний период существования Вселенной.

Что значит углерод для космоса?

Присутствие углерода в галактиках указывает на активное звездообразование и быструю химическую эволюцию. Он свидетельствует о наличии элементов тяжелее водорода и гелия — а это значит, что в таких галактиках происходили мощные внутренние процессы. Некоторые из них, возможно, даже сформировали диски, подобные нашему Млечному Пути.

ИИ — ключ к будущим открытиям

Авторы работы подчеркивают, что традиционными методами такие данные проанализировать почти невозможно: объемы слишком велики, а нужные сигналы слишком слабы. Однако хорошо обученные ИИ-системы могут выявлять даже мельчайшие закономерности в массивных астрономических архивах.

Это открытие — не просто очередной успех технологии. Это шаг к более глубокому пониманию того, как формировались и развивались галактики в молодости Вселенной — и, возможно, как возникла наша собственная галактика.