日本理化学研究所(RIKEN)的团队近日利用人工智能(AI)和超级计算机技术,成功构建出史上最详尽的银河系模拟。这项技术突破使得模拟包含高达1000亿个粒子代表恒星,数量级与银河系真实的恒星数量相当。该模拟的运行速度比次一级的模型快100倍,使得天文学家能在数月内完成对数十亿年星系演化的测绘,这是天体物理学研究方法的一次根本性转变。
研究团队开发了一种新方法,首先利用“深度学习智能体模型”,通过高分辨率的超新星数据对其进行训练,让AI学会了精准预测超新星遗迹在10万年内如何扩张并与星际介质相互作用。超新星爆发会吹散周围的气体和尘埃,并用自身产生的新元素丰富星际介质,从而改变其分布和化学成分,这些物质最终又会形成下一代恒星。研究团队将AI智能体模型与描述银河系整体动态的数值模拟结合,成功地将超新星爆发等短期事件的影响融入到更大时间尺度的星系演化进程中。
新方法的效率实现了惊人飞跃:模拟一百万年的演化时间仅需2.78小时,这意味着模拟十亿年的演化过程只需115天,远低于此前所需的36年。这项技术的发展不仅提高了模拟的精确度,还大大缩短了研究时间,为天体物理学的研究提供了新的工具和视角。
