Recent, cercetătorii au anunțat realizarea primei simulări complete a Căii Lactee care modelează peste 100 de miliarde de stele, o realizare considerată imposibilă până acum. Această performanță, obținută prin tehnici inovatoare bazate pe inteligență artificială și metode numerice avansate, deschide noi perspective în înțelegerea evoluției galaxiilor.

Cum a devenit posibilă o simulare stea cu stea a Căii Lactee

De ce s-a considerat imposibilă anterior? Pentru că simulările fizice clasice nu puteau reproduce cu acuratețe procesele complexe precum gravitația, formarea elementelor sau comportamentul supernovelor. În modelele anterioare, o singură particulă reprezenta aproximativ o sută de stele, limitând detaliile și precizia.

Provocările tehnice majore

– Costuri uriașe de calcul pentru reprezentarea detaliată a fiecărei stele.
– Necesitatea de a calcula fenomene rapide, precum expansiunea materialului de după supernove.
– Duratele extrem de lungi de procesare: peste 36 de ani pentru o simulare de 1 miliard de ani, chiar și pe cele mai performante supercomputere.

Inovație tehnologică: utilizarea inteligenței artificiale

Echipa condusă de Keiya Hirashima a integrat un model de învățare profundă pentru a accelera calculele, fără a pierde din acuratețe. Astfel, un model surogat a fost antrenat pe simulări de înaltă rezoluție, pentru a prezice mișcarea gazelor în primii sute de mii de ani după o supernovă.

Rezultate și impactul tehnicii

– Simularea a 1 milion de ani durează acum circa 2,78 ore.
– Un miliard de ani poate fi modelat în mai puțin de patru luni, de peste o sută de ori mai rapid.
– Testele pe supercomputere precum Fugaku și platforma Miyabi au confirmat validitatea metodei.

Posibile aplicații în alte domenii

Această tehnică hibridă, combinând AI cu modele numerice, promite multiple aplicații:

– Cercetarea atmosferei Terrei.
– Studierea dinamicii oceanelor.
– Predicția schimbărilor climatice.

Prin reducerea costurilor și creșterea vitezei de procesare, această metodă aduce beneficii semnificative în procesele de simulare la scară largă.

Concluzie

Progresul în simularea Căii Lactee reflectă avansurile în tehnologia AI și calcul de înaltă performanță. Continualizarea cercetării și monitorizarea evoluțiilor în acest domeniu rămân esențiale pentru înțelegerea profundă a universului și a mediului nostru.