Masyvios žvaigždės, kurių masė daugiau nei aštuonis kartus viršija Saulės, savo gyvenimą baigia galingais sprogimais – supernovomis. Tai ne tik dramatiški įvykiai patys savaime; jų poveikis juntamas per visą galaktiką.
Sprogdamos žvaigždės išskiria milžiniškus energijos kiekius, paskleidžia sunkių cheminių elementų ir dulkių, kurie padeda kontroliuoti naujų žvaigždžių formavimąsi. Visi šie procesai trunka nuo tūkstančių iki milijonų metų ir dar ilgiau, tad mokslininkai juos tiria naudodami kompiuterinius modelius.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Deja, detaliai modeliuoti supernovų poveikį itin sudėtinga. Sprogimai medžiagą išmeta ypatingai greitai ir turi tokį įvairialypį poveikį aplinkai, kad jiems sekti reikia išskirti santykinai mažyčius regionus aplink žvaigždę ir skaičiuoti trumpučiais laiko žingsneliais. Pavyzdžiui, nors likęs modelis galėtų būti skaičiuojamas šuoliuojant po šimtą metų vienu žingsniu, supernovos poveikį reikia sekti savaitėmis ar net paromis. Taigi modeliavimui reikalingi skaitmeniniai resursai išauga šimtus kartų.
Dabar grupė mokslininkų sukūrė naują metodą šiai problemai spręsti. Jie papildė vieną skaitmeninio modeliavimo sistemą mašininio mokymosi ir statistiniais algoritmais. Toks „surogatinis modelis“, apmokytas naudojant ankstesnių detalių skaitmeninių modelių rezultatus, gali prognozuoti supernovų poveikį daug greičiau. Taip viso modelio skaičiavimams reikalingas laikas sutrumpėja apie keturis kartus – nuo poros metų vienai nedidelei galaktikai iki mažiau nei pusmečio. O tikslumo paaukoti nereikia: bandymų metu naujasis modelis atkūrė supernovos liekanos tankį, temperatūrą ir judėjimo greitį taip pat gerai, kaip ir ankstesni, keturgubai lėtesni, skaičiavimai.
Šis proveržis leis mokslininkams tirti galaktikas išsamiau nei kada nors anksčiau: pavyzdžiui, sekti atskirų žvaigždžių gyvenimus ir mirtis visos galaktikos modelyje per kosmologines laiko skales.
Paieška archyve
