Standartinis kosmologinis modelis, vadinamas Lambda-CDM, turi šešis skaitinius parametrus, kurie nurodo Visatos sandarą ir evoliuciją. Nustatyti jų vertes galima įvairiais būdais; geriausiai žinomi pavyzdžiai yra supernovų sprogimais matuojami atstumai iki tolimų galaktikų ir kosminės foninės spinduliuotės netolygumų analizė, kurie abu leidžia apskaičiuoti Visatos plėtimosi spartos, vadinamojo Hablo parametro, vertę.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Kitas metodas, leidžiantis nustatyti tiek Hablo parametrą, tiek struktūrų augimo ir spietimosi parametrus, yra galaktikų išsidėstymo erdvėje analizė. Tokie tyrimai irgi vykdomi ne vienus metus, bet jų patikimumas neprilygsta pirmiems dviems metodams.
Dabar mokslininkai sugalvojo, kaip tą patikimumą gerokai padidinti, pasitelkus skaitmeninius modelius ir dirbtinio intelekto algoritmus.
Pagrindinė kliūtis tikslesniems rezultatams gauti – galaktikų tarpusavio atstumų neapibrėžtumai santykinai mažais masteliais, kur tampa svarbi tarpusavio gravitacijos įtaka. Vien analizuojant realius duomenis labai sudėtinga atskirti ją nuo kosmologinių parametrų poveikio. Tačiau skaitmeniniais modeliais galima sukurti realistiškus nemažo Visatos regiono vaizdus, kuriuose įvertinta ir kosmologijos, ir mažų mastelių efektų įtaka.
Taigi tyrėjai suskaičiavo 2000 tokių modelių, kurių kiekviename kosmologiniai parametrai buvo šiek tiek skirtingi. Galutinius jų rezultatus apdorojo taip, kaip šiandieniniai teleskopai ir analizės įrankiai apdorotų realius galaktikų vaizdus. Tada apmokė mašininio mokymosi algoritmą, kad susietų matomus dirbtinių visatų vaizdus su jų kosmologiniais parametrais, o vėliau algoritmui pateikė realių galaktikų stebėjimų duomenis.
Algoritmo pateiktų kosmologinių parametrų neapibrėžtumai buvo apie du kartus mažesni, nei iš tų pačių duomenų gauti ankstesniais metodais; žiūrint iš kitos pusės, norint ankstesniais metodais pasiekti tokį rezultatų patikimumą, reikėtų keturis kartus didesnio duomenų rinkinio. Gautoji Hablo parametro vertė yra maždaug per vidurį tarp gaunamų kitais dviem metodais.
Nors dabartinės paklaidos vis dar tokios didelės, kad aprėpia abi kitas vertes, naujasis metodas suteikia vilties, kad artimiausioje ateityje naudojant galaktikų išsidėstymo duomenis bus galima geriau apibrėžti Visatos plėtimosi spartą. Galbūt tai padės išspręsti ir pastarųjų metų konfliktą tarp skirtingais būdais gaunamų rezultatų.
