AI kan bli en hjälp för att förstå mer om mörk energi

 

En forskargrupp ledd från UCL (University College London) har använt artificiell intelligens (AI) för att dra slutsatser om mörk energis inflytande och egenskaper från en karta över mörk och synlig materia i universum. Kartan täcker de senaste sju miljarder åren. Studien, som utfördes inom Dark Energy Survey-samarbete fördubblade precisionen med vilken viktiga egenskaper hos universum, inklusive den totala densiteten av mörk energi, kunde härledas från kartan.

Mörk energi är den kraft som antas påskynda universums expansion och tros utgöra cirka 70 % av universums innehåll och påverkar även mörk materia som är 25 % av universums innehåll och vars gravitation påverkar galaxer (vanlig synlig materia är 5 % av universums innehåll).

Studiens huvudförfattare Dr Niall Jeffrey (UCL Physics & Astronomy) beskriver: "Genom att använda AI att lära från datorsimulerade universum ökade vi precisionen i våra uppskattningar av viktiga egenskaper hos universum med faktor två.

– För att uppnå den här förbättringen utan de här nya teknikerna skulle vi behövt fyra gånger mer data. Det skulle motsvara kartläggningen av ytterligare 300 miljoner galaxer.

Medförfattare Dr Lorne Whiteway (UCL Physics & Astronomy) beskriver: "Våra resultat är i linje med den nuvarande och bästa förutsägelsen om mörk energi som en "kosmologisk konstant" vars värde inte varierar i rum eller tid. Men de ger också flexibilitet för att en annan förklaring ska vara korrekt. Det kan till exempel fortfarande vara så att vår teori om gravitation är felaktig.

I linje med tidigare analyser av Dark Energy Survey-kartan, som först publicerades 2021, tyder resultatet på att materia i universum är jämnare utspridd – mindre knölig – än vad Einsteins allmänna relativitetsteori förutsäger.

Nästa fas av projektet om den mörka energin i universum – inkluderar den europeiska rymdorganisationen ESA:s uppdrag Euklides kommer att kraftigt öka mängden data vi har om universums storskaliga strukturer vilket hjälper forskare att avgöra om universums nuvarande kosmologiska modeller är felaktiga eller rätta.

Samarbetet har katalogiserat hundratals miljoner galaxer med hjälp av fotografier av natthimlen tagna med 570-megapixel Dark Energy Camera, en av världens mest kraftfulla digitalkameror. Bilderna togs under sex år (från 2013 till 2019). Kameran, vars optiska instrument byggdes vid UCL, är monterad på ett teleskop vid National Science Foundations Cerro Tololo Inter-American Observatory i Chile.

Bild vikipedia Universums storskaliga sammansättning enligt en analys av data från WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)