Mô phỏng hợp nhất thiên hà

GD&TĐ - Lần đầu tiên, nhờ sử dụng phương pháp đồng nhất trong mô hình và trong quan sát vũ trụ với sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo, các nhà khoa học phát hiện được hai thiên hà hợp nhất với nhau.

Hai thiên hà chuẩn bị va chạm vào nhau.
Hai thiên hà chuẩn bị va chạm vào nhau.

Nghiên cứu được thực hiện bởi Lingyu Wang (Viện Nghiên cứu Vũ trụ Hà Lan), Vicent Rodriguez – Gomez (Viện Vật lý Thiên văn và Thiên văn điện từ Mexico) và William J. Pearson (Trung tâm Nghiên cứu hạt nhân quốc gia Ba Lan).

Từ khi hình thành vũ trụ, các thiên hà đã va chạm vào nhau và thường hợp nhất thành một thiên hà lớn hơn. Phần lớn các thiên hà mà chúng ta biết đều tham gia vào vài ba vụ va chạm như vậy. Quá trình va chạm thiên hà thường kéo dài hàng trăm triệu năm.

Việc nhận dạng các thiên hà va chạm không đơn giản. Quá trình này có thể được nghiên cứu thông qua mô phỏng toàn bộ sự kiện và phân tích diễn biến, hoặc thông qua quan sát trong thực tại.

Trong trường hợp mô phỏng, sự việc diễn ra đơn giản: Chỉ cần theo dõi số phận một thiên hà cụ thể và kiểm tra xem nó có liên kết với thiên hà khác hay không và liên kết khi nào.

Trong vũ trụ thực tế, sự việc phức tạp hơn. Bởi vì va chạm thiên hà là hiếm gặp và kéo dài hàng tỷ năm, nên trong thực tế chúng ta chỉ nhìn thấy “một khoảnh khắc” trong cả quá trình va chạm kéo dài.

Các nhà thiên văn học buộc phải nghiên cứu cẩn thận hình ảnh các thiên hà để đánh giá xem các đối tượng trong đó có va chạm hay hợp nhất với nhau hay không.

Có thể so sánh việc mô phỏng với việc thực hiện thí nghiệm. Chính vì vậy, mô phỏng là công cụ hữu ích để hiểu các quá trình xảy ra trong các thiên hà.

Chúng ta biết về các va chạm mô phỏng nhiều hơn các va chạm xảy ra trong vũ trụ thực tại, bỏi vì trong trường hợp mô phỏng chúng ta có thể theo dõi toàn bộ quá trình hợp nhất của cặp thiên hà cụ thể. Còn trong thế giới thực, chúng ta chỉ nhìn thấy một giai đoạn của sự kiện.

“Sử dụng các hình ảnh từ mô phỏng,chúng ta có khả năng chỉ ra các trường hợp va chạm, sau đó huấn luyện trí tuệ nhân tạo để nhận dạng các thiên hà trong quá trình va chạm” – Tiến sĩ William J. Pearson ở Trung tâm Nghiên cứu hạt nhân quốc gia Ba Lan, cho biết như vậy.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học cũng kiểm tra sự phụ thuộc của xác suất va chạm thiên hà vào khối lượng của chúng. Họ so sánh các kết quả dựa trên mô phỏng với các dữ liệu thực tế. Đối với trường hợp các thiên hà nhỏ, trí tuệ nhân tạo “xoay xở” rất tốt cả trong mô phỏng và trong quan sát thực tế.

Đối với trường hợp các thiên hà lớn hơn, xuất hiện sự khác biệt: Các mô phỏng va chạm thiên hà không giống với thực tế và đòi hỏi phải có sự điều chỉnh.

Theo Nauka

Tin tiêu điểm

Đừng bỏ lỡ