Algorytmy rozpoznawania twarzy można wykorzystać do polowania na ciemną materię

Kategoria: Przestrzeń Opublikowany 19 września

Ten sam rodzaj sieci neuronowych, które tworzą narzędzia do rozpoznawania twarzy, jest obecnie używany do wyszukiwania i charakteryzowania ciemnej materii.

Ciemne rzeczy: Nigdy bezpośrednio nie wykryliśmy ani nie zmierzyliśmy ciemnej materii, ale wiemy, że istnieje, ponieważ możemy zobaczyć jej wpływ na wszechświat. Wielu ruchów różnych gwiazd i galaktyk nie można wytłumaczyć grawitacją wywieraną przez materię, którą widzimy. Coś innego musi być w grze.

Cała materia, w tym ciemna, jest zdolna do lekkiego zaginania promieni świetlnych i powodowania słabego soczewkowania grawitacyjnego w obserwacjach dokonywanych przez nasze teleskopy. Naukowcy mogą wykorzystać te zniekształcenia do mapowania obszarów nocnego nieba, w których najprawdopodobniej znajduje się ciemna materia.

Szukam znajomych twarzy: Zespół naukowców z ETH Zurich w Szwajcarii wyszkolił model sieci neuronowej (typu często używanego do analizy obrazów wizualnych), aby szukać subtelnych oznak słabego soczewkowania grawitacyjnego powodowanego przez ciemną materię. Model został przeszkolony przez wprowadzenie symulowanych danych, które nauczyły go tego, czego zwykle szukają naukowcy podczas polowania na ciemną materię. Model okazał się o 30% dokładniejszy niż naukowcy zajmujący się wykrywaniem i oznaczaniem potencjalnych oznak ciemnej materii na obrazach.

Model uczenia maszynowego został następnie wykorzystany do analizy rzeczywiste mapy ciemnej materii stworzony na podstawie badania Kilo-Degree (KiDS) Europejskiego Obserwatorium Południowego. Wyniki zgłoszone w Physical Review D w tym tygodniu pokazują, że model był w stanie przeanalizować mapy bardziej szczegółowo niż obecne metody i dokładniej modelował prawdopodobną lokalizację ciemnej materii.

Inna mroczna tajemnica: Następnie zespół ma nadzieję zastosować model do innych map kosmologicznych, aby dowiedzieć się więcej o rozmieszczeniu i zachowaniu ciemnej energii, tajemniczej siły napędzającej ekspansję wszechświata.