Mevcut ve planlanan astronomi araştırmalarından elde edilen büyük verileri analiz etmek için güçlü ve yeni bir araç…
Araştırmacılar, gürültüyü aradan çıkararak, Evrenin gerçek şeklini bulmak için AI odaklı veri analizini sağladılar (Kredi: İstatistiksel Matematik Enstitüsü)
Evrenimizin şekli nedir? Einstein’ın Genel Görelilik Teorisi’nde belirttiği gibi, uzayın kendisi kütle tarafından bükülebilir. Böylece evrenin yoğunluğunu, şeklini ve geleceğini belirler. Gökada şekillerindeki rastgele varyasyonlar nedeniyle mevcut astronomik verilerdeki gürültü nedeniyle, gökbilimciler Evrenin şeklinin ne olduğunu doğrulayamadılar. Geniş alan araştırma verileri, Evrenin büyük ölçekli yapısını incelemeyi mümkün kılar. (Özellikle yerçekimi mercekleme modellerinin ölçümleri yoluyla…) Büyük yapıların çoğu, en uzak galaksilerin şekillerini bozan gizemli karanlık maddeden oluşur. Buna rağmen, beklenen mercek etkisi incedir.
Bu tekniğin bazı kısıtları vardır: Kütleçekimsel merceklenme tarafından bozulmuş bir gökada görüntüsü ile bozulmuş bir gökada arasında ayrım yapmak zordur. Bilim insanları bunu “şekil gürültüsü olarak” adlandırdı. Ön plandaki karanlık madde dağılımlarının bir haritasını oluşturmak için bir bölgedeki birçok gökadanın ortalamasını almak gerekir. Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi’nden gökbilimciler; yeni geliştirilen bir yapay zeka tekniği kullanarak astronomik verilerden gürültüyü kaldırmayı başardılar. Gökbilimciler, bu yeni aracı Japonya’nın Subaru Teleskobu’ndan elde edilen verilere uyguladılar: Bu yöntemin kullanılmasından elde edilen kütle dağılımının, Evrenin şu anda kabul edilen modelleriyle tutarlı olduğunu buldular. Gökbilimciler bu çalışmada, Subaru Teleskobu’ndan alınan gerçek verilere dayalı 25.000 sahte gökada kataloğu oluşturmak için dünyanın astronomiye adanmış en güçlü süper bilgisayarı olan ATERUI II’yi kullandılar. Daha sonra bu yapay veri kümelerine “gerçekçi gürültü” eklediler ve yapay verilerden merceklenen karanlık maddeyi ölçülebilir bir şekilde geri kazanmak için AI’yi eğittiler. Eğitimden sonra, AI daha önce gözlemlenemeyen ince detayları kurtarabildi. Ardından, bu yapay zekayı gökyüzünün 21 derece karesini kapsayan gerçek veriler üzerinde kullanan ekip, standart kozmolojik modelle tutarlı bir ön plan kütlesi dağılımı buldu.
Ekip lideri Masato Shirasaki, “Bu araştırma, farklı araştırma türlerini birleştirmenin faydalarını gösteriyor: Gözlemler, simülasyonlar ve AI veri analizi… Bu büyük veri çağında, uzmanlıklar arasındaki geleneksel sınırları aşmamız ve verileri anlamak için mevcut tüm araçları kullanmamız gerekiyor. Bunu başarırsak astronomi ve diğer bilimlerde yeni alanlar açacaktır.”
