Международная группа исследователей применила нейросеть для анализа черных дыр, осуществив миллионы симуляций. В результате выяснилось, что черная дыра в центре Млечного Пути демонстрирует вращение, близкое к максимальной теоретической скорости, при этом ось вращения ориентирована в направлении Земли.
Полученные результаты стали возможными благодаря вычислительным ресурсам Центра ШНТС, совместного проекта Университета Висконсин-Мадисон и Института Моргридж. Высокопроизводительные системы позволяют разделять сложные задачи на множество параллельно выполняемых операций, что значительно ускоряет поиск решений при работе с большими объемами данных.
Подобный подход находит применение не только в астрофизике, но и в областях, связанных с обнаружением гравитационных волн, нейтрино и разработкой новых антибиотиков.
В 2019 году телескоп Event Horizon Telescope (EHT) впервые представил изображения черной дыры, расположенной в галактике M87, а в 2022 году получил снимок Стрельца A* — центрального объекта нашей галактики. Однако точное определение траектории и скорости вращения этих объектов традиционными методами оказалось затруднительным, что привело к использованию нейросетей.
Вместо ограниченного числа теоретических моделей, применявшихся ранее, благодаря Центру ШНТС стало возможным использование десятков миллионов симуляций. На их основе ИИ научился различать реалистичные модели от неверных, что позволило оценить характеристики реальных объектов.
Аккреционный диск, окружающий черную дыру, представляет собой раскаленное скопление газа и пыли, разогревающееся до экстремальных температур по мере приближения к горизонту событий.
Майкл Янссен из Университета Радбуд подчеркнул, что пересмотр устоявшихся представлений представляет особый интерес. Он отметил, что работа ИИ — это только начало, и в будущем модели будут улучшены. В рамках исследования за три года было выполнено свыше 12 миллионов расчетов.