Новый алгоритм, обработанный набором данных DESI, обнаружил 1210 новых гравитационных линз, удвоив их общее число.
Общая теория относительности Эйнштейна позволяет нам понять, что массивный объект, например галактика или скопление галактик, может искривлять пространство-время. Это искажение можно увидеть в виде растяжения и искривления света, испускаемого объектом, находящимся за этим массивным объектом (при условии, конечно, что Земля находится на линии прямой видимости). Искаженные изображения задних объектов обычно увеличиваются в виде дуг, огибающих промежуточный объект.
Благодаря явлениям «гравитационных линз», исследователи могут увидеть удаленные объекты, недоступные обычному зрению.
По мнению астрономов, лишь одна из десяти тысяч массивных галактик способна демонстрировать явление гравитационной линзы, а найти её местоположение бывает сложно. Крупная галактика изгибает пространство-время, но это обычно незаметно. Видим искривление только тогда, когда объект находится позади неё. — подчёркивает Сяошэн Хуанг из университета Сан-Франциско.
ИИ на службе космологии
Два года назад зарегистрировано было около трехсот подобных событий. Несколько месяцев назад их количество удвоилось, но пока это маловато. Стремясь увеличить обнаружение таких явлений, Хуанг и его команда применили машинное обучение к последнему большому набору данных от DESI Legacy Imaging Surveys. Данные собраны в Межамериканской обсерватории Серро Тололо (CTIO) и Национальной обсерватории Китт-Пик (KPNO), которые управляются Национальным научным фондом.
Хуанг и его команда для анализа данных применили суперкомпьютер в Национальном научном компьютерном центре энергетических исследований (NERSC) в лаборатории Беркли. Также использовалась глубокая остаточная нейронная сеть — вычислительный алгоритм, специально обученный распознавать целевые объекты. В результате алгоритм фактически выделил не менее 1210 новых линз.
Благодаря новым кандидатам исследования позволят проводить новые измерения космологических параметров. Ключевым моментом станет возможность обнаруживать далекие сверхновые звезды, «подсвеченные» массивными галактиками. Анализируя кривую спада своей светимости, исследователи смогут определить расстояние до них, что позволит лучше понять постоянную Хаббла, описывающую расширение Вселенной.