Учени изучават гравитационните вълни с нови детектори, проектирани от AI

Преди повече от век Айнщайн предсказва съществуването на гравитационните вълни – невидими пулсации в тъканта на време-пространството, които се появяват в резултат на масивни космически събития като сблъсъци между черни дупки или експлозии на звезди. Въпреки че звучи като научна фантастика, тази идея се превръща в научен факт през 2016 г., когато изследователите успяват да ги засекат с помощта на изключително сложни детектори, разработени от екипа на американската Лазерна интерферометрична гравитационно-вълнова обсерватория (LIGO).

Оттогава гравитационните вълни се превръщат във важен инструмент за астрономите, които изучават ранната Вселена. Наблюдението им обаче изисква свръхпрецизни детектори, чието проектиране остава голямо научно предизвикателство за хората.

Развитието на изкуствения интелект (AI) през последните години дава нов тласък в усъвършенстването на тези инструменти. В сътрудничество с д-р Марио Крен, ръководител на Лабораторията в Института “Макс Планк,” екипът на LIGO разработва AI алгоритъм, наречен Urania. Той успява да създаде иновативни проекти за интерферометрични детектори на гравитационни вълни, които надминават най-добрите познати модели до момента.

Urania не само ускорява процеса на проектиране на сложните детектори, а и предлага решения, които вдъхновяват нови експериментални и теоретични подходи за изучаване на Вселената. В по-широк план, учените предполагат, че изкуственият интелект може да играе важна роля в проектирането на бъдещи инструменти за космически изследвания.

“Живеем в епоха, в която машините откриват свръхчовешки решения в науката, а нашата задача е да разберем какво са постигнали. Това със сигурност ще стане много важна и решаваща част за бъдещите научни изследвания“ - посочва д-р Крен.

Изследователите вече прилагат своя модел за машинно обучение към реални данни за гравитационните вълни, събрани от обсерватории като LIGO, Virgo и KAGRA. Така, благодарение на AI, учените могат все по-уверено да разграничат дали даден обект е черна дупка или неутронна звезда, което е важна крачка към разгадаването на многобройните космически мистерии.