Ερευνητική ομάδα κατάφερε να δημιουργήσει την πιο λεπτομερή προσομοίωση του Γαλαξία μας που έχει γίνει ποτέ, καταγράφοντας πάνω από 100 δισεκατομμύρια μεμονωμένα άστρα και την κίνησή τους σε χρονικό διάστημα 10 χιλιάδων ετών. Πρόκειται για την πρώτη προσομοίωση πραγματικά «άστρο προς άστρο», η οποία επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετήσουν με πρωτοφανή ακρίβεια το πώς σχηματίστηκε και εξελίχθηκε ο Γαλαξίας.
Μέχρι σήμερα, ακόμη και οι πιο ισχυροί υπερυπολογιστές δυσκολεύονταν να προσομοιώσουν τις πολύπλοκες κινήσεις δισεκατομμυρίων άστρων, καθώς πρέπει να ληφθούν υπόψη δυνάμεις και φαινόμενα σε τεράστιες αλλά και εξαιρετικά μικρές κλίμακες: βαρύτητα, ρευστοδυναμική, εκρήξεις υπερκαινοφανών, δημιουργία χημικών στοιχείων στο εσωτερικό άστρων που πεθαίνουν. Έτσι, οι περισσότερες προσομοιώσεις αναγκάζονταν να «ομαδοποιούν» εκατοντάδες άστρα σε κάθε σημείο, χάνοντας την ατομική λεπτομέρεια.
Η ομάδα του δρος Χιρασίμα από το ερευνητικό κέντρο RIKEN, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Τόκιο και το Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης, ακολούθησε μια διαφορετική προσέγγιση: αντί να υπολογιστεί εξαντλητικά όλη η φυσική σε κάθε στάδιο, η τεχνητή νοημοσύνη «ανέλαβε» μέρος της φυσικής. Εκπαιδεύτηκε σε χιλιάδες εξαιρετικά λεπτομερείς προσομοιώσεις εκρήξεων υπερκαινοφανών και έμαθε να προβλέπει πώς επεκτείνονται τα αέρια στα επόμενα 100 χιλιάδες χρόνια, επιτρέποντας να παρακαμφθούν οι πιο χρονοβόροι υπολογισμοί.
Χάρη σε αυτή τη μέθοδο, οι ερευνητές μπόρεσαν να αυξήσουν το μέγεθος των προσομοιώσεων κατά 100 φορές και την ταχύτητα κατά 100 φορές. Κατέγραψαν τις κινήσεις 100 δισ. άστρων σε ένα εκατομμύριο χρόνια μέσα σε μόλις 2 ώρες και 47 λεπτά. Αυτό σημαίνει ότι ένα δισεκατομμύριο χρόνια από την ιστορία του Γαλαξία μπορούν πλέον να προσομοιωθούν σε περίπου 115 ημέρες, αντί για πάνω από 36 χρόνια που θα απαιτούσε η καλύτερη συμβατική προσέγγιση.
Ο δρ. Χιρασίμα κάνει λόγο για «θεμελιώδη αλλαγή» στον τρόπο που οι επιστήμονες προσομοιώνουν το Σύμπαν, τονίζοντας ότι οι προσομοιώσεις που επιταχύνονται από τεχνητή νοημοσύνη δεν περιορίζονται πια στην αναγνώριση προτύπων, αλλά εξελίσσονται σε εργαλεία πραγματικής επιστημονικής ανακάλυψης. Με αυτές τις τεχνικές, οι επιστήμονες μπορούν να ανιχνεύσουν πώς διαμορφώθηκαν στο Γαλαξία τα στοιχεία που είναι απαραίτητα για τη ζωή και να βελτιώσουν, στο μέλλον, προσομοιώσεις και σε άλλους τομείς, όπως τα ωκεάνια ρεύματα, τα κλιματικά μοντέλα και τις προβλέψεις καιρού.