Міжнародна команда дослідників створила найдетальнішу на сьогодні комп’ютерну модель нашої галактики. Уперше в історії науковцям вдалося змоделювати еволюцію більш ніж 100 мільярдів індивідуальних зірок Чумацького Шляху, охопивши проміжок у 10 тисяч років. Розробка відкриває нові можливості для вивчення процесів формування галактик і походження хімічних елементів у Всесвіті, пише Interesting Engineering.
Революційна симуляція Чумацького Шляху
Моделювання настільки великої кількості зірок раніше вважалося недосяжним. Попередні симуляції могли зображати лише крупномасштабні явища, адже «одна частинка» у моделі часто відповідала масі сотні сонць. Це не дозволяло простежити поведінку окремих зіркових систем.
Новий підхід радикально змінив ситуацію. Команда задіяла 7 мільйонів процесорних ядер, штучний інтелект і високоточні чисельні методи, щоб уперше досягти індивідуальної роздільної здатності для кожної зірки.
Симуляція враховує синтез хімічних елементів, вибухи наднових, гравітаційну взаємодію, а також газодинаміку та еволюцію міжзоряного середовища — процеси, що відбуваються на різних часових шкалах і робили попередні спроби одночасного моделювання надзвичайно складними.
Новий підхід: ШІ як прискорювач космічних симуляцій
Щоб подолати обмеження традиційних методів, дослідники інтегрували нейромережевий сурогатний модуль, натренований на високодетальних симуляціях вибухів наднових, який навчився прогнозувати поведінку газу протягом 100 тисяч років після спалаху; це дозволило замінити найресурсоємніші етапи обчислень і прискорити роботу моделі приблизно у 100 разів.
Порівняння результатів показує, що традиційні моделі потребували близько 315 годин для симуляції одного мільйона років еволюції галактики, тоді як нова технологія дозволяє виконати той самий обсяг за 2,78 години, що скорочує час моделювання мільярда років до приблизно 115 днів замість десятиліть.
