علماء ينشئون محاكاة لمجرة "درب التبانة" باستخدام الذكاء الاصطناعي

حقق الباحثون إنجازًا حسابيًا بارزًا باستخدام تقنية الذكاء الاصطناعي المتقدمة لمحاكاة مجرة ​​درب التبانة بتفاصيل غير مسبوقة، ونمذجة 100 مليار نجم فردي وتفاعلاتها المعقدة عبر مليارات السنين من التطور المجري.

مقياس المحاكاة

وفقا لموقع “daily.news”، تُمثل هذه المحاكاة أحد أكثر المشاريع الحاسوبية طموحًا في مجال الفيزياء الفلكية، إذ ترصد سلوك 100 مليار نجم فردي ضمن نموذج واحد، كان هذا النطاق من التفاصيل مُعقّدًا حسابيًا في السابق، إذ تطلب خوارزميات متطورة وقدرة معالجة مُحسّنة لإدارة مجموعات البيانات الضخمة والتفاعلات الجاذبية المُعقدة المعنية.

يتتبع هذا النموذج مواقع النجوم وسرعاتها وحالاتها التطورية عبر فترات زمنية كونية، مما يسمح للباحثين بمراقبة كيفية تشكل بنية مجرة ​​درب التبانة وتغيرها على مدى مليارات السنين، يتأثر مسار كل نجم بقوى الجاذبية من النجوم المجاورة والتوزيع العام للكتلة في المجرة، مما يخلق نظامًا ديناميكيًا بالغ التعقيد.

كيف يُحسّن الذكاء الاصطناعي النمذجة المجرّية

لقد لعبت تقنيات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي دورًا أساسيًا في جعل هذه المحاكاة ممكنة، تُسرّع خوارزميات الذكاء الاصطناعي العمليات الحسابية من خلال:

1-تحسين العمليات الحسابية : تعمل الشبكات العصبية على تقليل العبء الحسابي المتمثل في حساب التفاعلات الجاذبية بين مليارات الأجسام.

2-التعرف على الأنماط : تحدد الذكاء الاصطناعي الهياكل والديناميكيات المتكررة، مما يسمح للباحثين بضغط البيانات دون فقدان المعلومات الهامة.

3-النمذجة التنبؤية: تتنبأ نماذج التعلم الآلي بتطور النجوم والسلوك المجري بدقة أكبر من الطرق التقليدية.

4-معالجة البيانات: تتعامل الخوارزميات المتقدمة مع مجموعات البيانات الضخمة التي يتم إنشاؤها أثناء تشغيل المحاكاة
وتسمح هذه التطورات التكنولوجية للباحثين بإجراء عمليات محاكاة كان من المستحيل إجراؤها قبل بضع سنوات فقط، مما يفتح آفاقًا جديدة لفهم تشكل المجرات وتطورها.

اقرأ أيضا

رواد فضاء صينيون يستمتعون بطهي أجنحة الدجاج في محطة تاينجونح

الصين ترسل 3 رواد فضاء وفئران إلى محطة تيانغونغ

التطبيقات العلمية

توفر محاكاة الـ 100 مليار نجم للباحثين مختبرًا افتراضيًا لاختبار النظريات حول:

1-تكوين البنية المجرية: كيف تتطور الأذرع الحلزونية والقضبان وغيرها من الميزات واسعة النطاق.

2-ديناميكيات النجوم: السلوك الطويل الأمد لعناقيد النجوم وتفاعلاتها مع القرص المجري.

3-توزيع المادة المظلمة: كيف تشكل المادة غير المرئية المشهد الجاذبي للمجرة.

4-التطور التاريخي: إعادة بناء ماضي مجرة ​​درب التبانة والتنبؤ بمستقبلها.

من خلال مقارنة نتائج المحاكاة مع البيانات الرصدية من التلسكوبات والبعثات الفضائية، يمكن للعلماء تحسين فهمهم للفيزياء المجرية والتحقق من صحة النماذج النظرية.

التطلع إلى الأمام

مع استمرار تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي والحوسبة، قد يصبح من الممكن إجراء محاكاة أكثر تفصيلاً، قد تتضمن النماذج المستقبلية عمليات فيزيائية إضافية، ودقة نجمية أعلى، أو فترات زمنية أطول، تَعِد هذه التطورات بتعميق فهمنا لكيفية تشكل المجرات، مثل مجراتنا، وتطورها، وتفاعلها في الكون الأوسع.

إن المحاكاة الناجحة لـ 100 مليار نجم تظهر قوة الجمع بين الأساليب الحسابية المتقدمة وتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي المتطورة لمعالجة بعض الأسئلة الأكثر تحديًا في الفيزياء الفلكية.