Artificiell intelligens har upptäckt dolda broar mellan galaxer

Ett team av astrofysiker från USA och Sydkorea skapade en ny karta över distributionen av mörk materia med hjälp av artificiell intelligens (AI). Metoden för djupinlärning av det neurala nätverket gjorde det möjligt att avslöja mystiska trådliknande strukturer som förbinder galaxer som ett nät.

Den allmänt accepterade teorin säger att per aktie mörk materia står för 80% av all materia i universum. Det är osynligt för det mänskliga ögat och med hjälp av befintlig utrustning har det inte heller gått att dokumentera det ännu. Det antas dock att det är skelettet av en storskalig struktur som kallas kosmisk webb.

I hans forskning astrofysiker använde ett fundamentalt nytt tillvägagångssätt, med hjälp av maskininlärning. De tränade ett neuralt nätverk för att bygga en modell baserad på tillgängliga data om utbredning och rörelse hos galaxer. Tack vare detta har artificiell intelligens lärt sig att förutsäga distributionen av mörk materia.

Också intressant: NASA:s rymdteleskop ska studera mörk materia med hjälp av supernovastjärnor

För att träna det neurala nätverket använde forskarna en stor uppsättning galaxsimuleringar som kallas Illustris-TNG. Dessutom valdes speciellt ut simulerade galaxer som i sina egenskaper är jämförbara med vår Vintergatan. Detta hjälpte till att bestämma exakt vilka galaktiska egenskaper som behövs för att förutsäga fördelningen av mörk materia. Forskarna tillämpade sedan sin modell på verkliga data från Cosmicflow-3 galaxkatalogen. Som ett resultat visades både kända synliga strukturer i lokaluniversumet och tidigare okända strukturer konsekvent på kartan.

I synnerhet visade den artificiella intelligensen relativt små trådliknande strukturer som förbinder galaxer på kartan. Författarna till verket namngav dessa strukturer broar mellan galaxer. De kräver nu naturligtvis ytterligare studier.

"Närvaron av en lokal karta över den kosmiska webben öppnar ett nytt kapitel i kosmologisk forskning", tror forskarna. – Vi kan studera hur fördelningen av mörk materia korrelerar med andra emissionsdata, vilket kommer att hjälpa oss att förstå mörk materias natur. Och vi kan nu direkt studera dessa trådliknande strukturer, dessa dolda broar mellan galaxer."

Läs också:

• Forskare modellerar stora och komplexa världar med hjälp av artificiell intelligens
• Samsung och Bayer investerar i Ada, den AI-drivna hälsoappen