「人食い星」、AI、ルービン天文台は、暗黒エネルギーの謎に光を当てる可能性がある。その方法は次のとおりです

記事内のリンクを通じて購入すると、Future とそのアフィリエイト パートナーは手数料を受け取る場合があります。

科学者たちは、人工知能と画期的なベラ C. ルービン天文台からのデータを使用して、宇宙の「標準的なろうそく」についての理解を再考しています。これらは死んだ星によって引き起こされた爆発によって生じた物体で、共食いの役割を果たし、宇宙全体の距離を測定するのに役立ちます。

これらの標準的なキャンドルはタイプ 1a とも呼ばれます。 超新星そして距離を測定するその機能は、宇宙が膨張する速度を測定するために不可欠です。これは、それらもこの拡張がどのようなものであるかについての私たちの理解の一部であることを意味します 加速する の影響により ダークエネルギー私たちの宇宙をあらゆる方向に引き離すのに役立つ神秘的な力。

これらの 1a 型超新星を観察するための研究チームのアプローチには、結合推論と銀河関連正規化フレームワーク (CIGaRS) として知られるものが含まれています。これは、光の特徴の分析を中心とする分光観測を使用する代わりに、実際の画像と数学的分析を調べるため、より標準的なアプローチとは異なります。研究チームは、このアプローチにより、天文学者は、1a型超新星爆発で爆発する星の中の重元素（天文学では総称して「金属」として知られる）の年齢と濃度についてさらに詳しく決定できると説明している。これは、星の距離をより正確に明らかにできるため、重要です。

「宇宙をモデル化する強力な方法は、コンピュータ上でシミュレーションすることです」と研究チームのメンバーであるバルセロナ大学のラウール・ヒメネス氏は述べた。 声明。 「これは、考えられるすべてのパラメーターを同時に変更して、私たちがどのような宇宙に住んでいるかを予測する方法を提供します。

「さらに、この機能を持つことによって、考えられる『未知の未知』の体系を分析して、その影響を理解することができます。これらの体系が私たちの推論に及ぼす影響は、おそらく、宇宙をモデル化する現在のアプローチに欠けている最も重要な要素です。」

ダークエネルギーと人食い星の問題を要約する

私たちの暗黒エネルギーの発見は、太陽と同じ大きさの星の死と、それらの星々が、と呼ばれる燃える星の残り火に変化することから始まりました。 白色矮星。 ○ 太陽 約60億年後に白色矮星としての生涯を終え、かつて私たちのものであった宇宙の墓場で孤独に消え去っていきます。 太陽系。しかし、恒星に連星のパートナーがいる場合、白色矮星は伴星からの物質をあさることによって宇宙吸血鬼として復活することができます。

この恒星の共食いは、通常は白色矮星を完全に消滅させる暴走核爆発、つまりタイプ 1a 超新星で終わります。

しかし、ここに破壊の美しさがあります。これらのタイプ 1a 超新星爆発は、本質的に非常に均一であると考えられているため (これについては後ほど詳しく説明します)、その光出力を分析することで、宇宙の膨張によって爆発がどれだけ遠くにあるのか、どのくらいの速さで移動しているのかが研究者にわかります。

1998 年、2 つの天文学者チームが 1a 型超新星を独立して使用し、宇宙が膨張しているだけでなく、加速した速度で膨張していることを発見しました。この加速を引き起こす力のプレースホルダ名はダーク エネルギーです。

1990 年代後半以降、状況はますます混乱を極めました。たとえば、私たちは現在、暗黒エネルギーが、それが何であれ、宇宙を支配しており、宇宙の物質とエネルギー予算の約 68% を占めていることを知っています。さらに、暗黒エネルギーが支配し始めたのは、宇宙が誕生してから約 90 億年が経過した約 40 億年前になってからであることがわかっています。 ビッグバン-推進された膨張は物質とその重力の影響によって止められました。

これがなぜ心配なのかを理解するには、次のことを考えてください。子供をブランコに押して、ビッグバンによる膨張のように速度を落とし、ほとんど完全に停止するのを観察することを想像してください。その後、スイングは加速し、どんどん速く動き続け、推進力なしで動いているように見えます。それが暗黒エネルギーが宇宙に対して行っていることなのです。

したがって、ヒメネスと彼の同僚のような科学者が暗黒エネルギーの底に到達したいと考えるのは驚くべきことではありません。この謎は現代宇宙論の最大の謎として広く認められています。

しかし、ここで問題があります。1a 型超新星が同一に見えるという点を覚えていますか?研究者らは最近、これは事実ではないことを発見しました いつも いい音ですね

あまり一般的なキャンドルではないですか？

過去 20 年ほどにわたって、天文学者は 1a 型超新星の明るさが、爆発する銀河環境にわずかに依存していることを発見しました。大きな銀河や古い銀河でこれらのバーストが爆発すると、小さな銀河や若い銀河とは少し違って見えます。 銀河。

この影響は大まかな調整を行うことで対処されていますが、依然としてこれらの天変地異の標準キャンドルによって提供される距離測定の精度を妨げています。この研究チームは、超新星に関連するすべての要因（主銀河の性質、光出力を弱める可能性のある塵、時間の経過に伴う爆発の頻度、実際の宇宙の膨張など）をすべて同時にモデル化することで、この疑問に取り組みました。その結果、要素を物理的および統計的に統合した、ユニークで一貫したモデルが誕生しました。研究チームは、数万個の 1a 型超新星を同時にモデル化することもできました。

その結果、画像のみを使用して銀河の距離を非常に正確に推定できる方法が得られました。これは、宇宙と時間のレガシー調査（LSST）の際に非常に重要になります。 ルービン天文台 チリの山の止まり木から、前例のない数の超新星を観測し始めます。 CIGaRS フレームワークが独自に実行できる機能を備えています。

「分析の簡略化を必要とする他のフレームワークとは異なり、当社の妥協のないエンドツーエンドのシミュレーションベースの推論アプローチは、選択やモデリングのバイアスの落とし穴を回避しながら、苦労して得たルービン天文台のデータから完全な宇宙論的および天体物理学的情報を抽出する独自の能力を備えています」とバルセロナ大学のチームリーダー、コンスタンチン・カルチェフ氏は述べた。

これらの結果は、水曜日（5月6日）にジャーナルに掲載されました。 自然の天文学。