人工智能刚刚帮助科学家模拟了银河系中的每一颗恒星——全部 1000 亿颗

天体物理学家首次对我们的银河系逐颗恒星进行建模,速度比以往快 100 倍。

来源:ZME科学
星系气体盘的正面(左)和侧视(右)快照。这些超新星爆炸后气体分布的快照是由深度学习替代模型生成的。图片来源:RIKEN

天体物理学家一直梦想着对银河系进行模拟,可以跟踪每一颗恒星——每一个轨道、耀斑和爆炸——而不需要走捷径。现在,日本的一个团队终于做到了。

利用人工智能,日本理化学研究所跨学科理论和数学科学中心的研究人员与东京大学和巴塞罗那大学的合作者一起,实现了世界上第一个对银河系的逐星模拟。

本周在高性能计算、网络、存储和分析国际会议 (SC '25) 上公布的结果突破了最快超级计算机处理能力的界限。

高性能计算、网络、存储和分析国际会议 (SC ’25), 高性能计算、网络、存储和分析国际会议 (SC '25)

“我相信,人工智能与高性能计算的结合标志着我们在计算科学领域解决多尺度、多物理问题的方式发生了根本性转变,”RIKEN 的主要作者 Keiya Hirashima 说道。

突破十亿粒子屏障

到目前为止,星系建模始终需要妥协。模拟可以包括单个恒星的详细物理现象,也可以包括整个星系的大尺度结构,但不能同时包括两者。银河系大小的模拟通常会将数百颗恒星组成的星团集中到单个“粒子”中,以节省时间和计算能力。

在团队的论文中,Hirashima 和同事描述了他们如何通过运行将基于物理的模拟与深度学习“替代”模型相结合的混合模型来打破所谓的“十亿粒子屏障”。

超级计算机星系

富岳

一种新型宇宙显微镜