Các nhà khoa học hy vọng AI sẽ tìm ra bí ẩn của vật chất tối

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Amsterdam và Đại học Grenoble Alpes hôm nay công bố công trình cho thấy ánh sáng thực sự chỉ là một hồ sơ của các ngôi sao bao quanh bởi độ phình.

Theo đội nghiên cứu tài liệu:

“Chúng tôi thấy rằng một hồ sơ phát xạ theo dõi khối lượng trong sao phình chứa hạt nhân và hạt nhân cung cấp mô tả tốt nhất về phát xạ dư thừa, cung cấp bằng chứng rõ ràng cho thấy dư thừa là do dư sao phình trong thiên hà. Chúng ta thấy độ chói với tỷ lệ khối lượng sao (2,1 ± 0,2) × 1027 erg s−1 M−1 đối với chỗ phình ra, và (1,4 ± 0,6) × 1027 s-1 M−1 cho phình hạt nhân. Các mẫu liên quan đến khối lượng sao được ưu tiên hơn các hồ sơ DM thông thường có ý nghĩa thống kê cao”.

Lời giải thích khác, điều mà tất cả chúng ta đều ước là sự thật, là vật chất tối tự sát đang gửi tia gamma bùng nổ vào thiên hà. Trong trường hợp này, chúng ta cuối cùng có thể không ở trong vật chất tối và chứng minh sự tồn tại của nó.

Trong khi chúng ta sẽ không làm sáng tỏ những bí ẩn của vật chất tối trong “sân sau” của chúng ta - ít nhất là không phải bằng cách kiểm tra độ phình thiên hà đặc biệt đó - chúng tôi đã có được một người bạn đồng hành tuyệt vời trong nhiệm vụ của chúng ta: AI.

Các nhà khoa học đã không chỉ đoán rằng cấu tạo của ánh sáng của sao có độ phình tốt hơn, phù hợp với hồ sơ hấp dẫn của các ngôi sao gần nó hơn là vật chất tối giả định. Họ sử dụng máy học để thực hiện việc nâng hạng và thể hiện qua sự khắt khe khoa học rằng đó là lời giải thích có khả năng nhất. Để làm như vậy, họ đã tạo ra một tập hợp các thuật toán độc quyền được gọi là Sky Factorization và Adaptive Constrained Templates (SkyFACT) để xử lý vấn đề lớn trong việc tìm ra các thông số kỹ thuật chính xác của một lĩnh vực phát sáng của tia gamma trong không gian.

Một thí nghiệm gần đây khác liên quan đến tia gamma và AI có thể giúp các nhà khoa học tiếp cận vấn đề từ một góc độ khác. Các nhà khoa học làm việc bên dưới biên giới Pháp - Thụy Sĩ tại Large Hadron Collider (LHC) đã tăng tốc các nguyên tử thực sự lần đầu tiên vào tháng trước.

Nhóm LHC đã tăng tốc các nguyên tử dẫn ion hóa tới gần tốc độ ánh sáng và quan sát vật lý hạt zany sau đó. Đây là lần đầu tiên điều này được thực hiện với một nguyên tử - những nỗ lực trước đó sử dụng hạt proton và hạt nhân nguyên tử. Trong việc gia tốc thành công một nguyên tử thực tế (mặc dù bị tước bỏ tất cả nhưng một electron), nhóm nghiên cứu tin rằng họ đã đặt nền móng cho những gì cuối cùng có thể trở thành một nhà máy sản xuất tia gamma cường độ cao.

Điều này, tất nhiên, có nghĩa là các nhà nghiên cứu sẽ có thể tạo ra một “Người khổng lồ phi thường” theo yêu cầu. Trên thực tế, đó là một lời nói dối. Những gì nó thực sự làm tốt hơn nhiều: Nó mang lại cho các nhà khoa học một cách để tạo ra các tia gamma giống như hiện tại mà các cách hiện nay chưa tạo ra được, cái mà họ hy vọng sẽ cung cấp những hiểu biết mới về các vấn đề vật lý như phát hiện vật chất tối.

Và không thể thực hiện điều này nếu không có các kỹ thuật AI hiện đại ngày nay. LHC tạo ra một triệu gigabyte dữ liệu mỗi giây. Nếu không có mạng lưới học tập sâu để phân loại và sàng lọc thông qua dữ liệu này, các nhà khoa học cũng khó có thể tìm kiếm một cây kim trong đống cỏ khô lớn nhất của vũ trụ.

Kazuhiro Terao, một trong những nhà vật lý nghiên cứu thử nghiệm nhà máy tia gamma, nói với một phóng viên từ Phòng thí nghiệm gia tốc quốc gia SLAC của Stanford:

“Hôm nay, chúng tôi đang sử dụng máy học chủ yếu để tìm các tính năng trong dữ liệu để có thể giúp chúng tôi trả lời một số câu hỏi. Mười năm nữa, các thuật toán học máy có thể đặt câu hỏi riêng của họ một cách độc lập và nhận ra khi họ tìm thấy vật lý mới”.

Các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của vật chất tối hơn một thế kỷ trước. Và, mặc dù hóa ra sự phình của Dải Ngân Hà không phải là câu trả lời mà chúng tôi đang tìm kiếm ngày hôm nay, chúng tôi đã tới gần hơn bao giờ hết để tìm ra cách phát hiện ra nó.

Và bởi "chúng tôi" có nghĩa là con người và máy móc làm việc cùng nhau.