AI发现“称重”宇宙大规模星系团神秘方程

美国新泽西州普林斯顿高级研究院与Flatiron研究所的天文学家与合作伙伴们利用人工智能来改进计算大规模星系团的质量的方法。人工智能发现将一个简单的词组合并到现有等式中,可比以前实现更准确的质量估算。根据天体物理学家的报告,在最新的PNAS中发表,这些新加强的计算将使科学家们更准确地确定宇宙的基本特性。

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“这是一件非常简单的事情;这就是它的美妙之处,”Flatiron研究所纽约中心计算天体物理学的研究科学家兼研究共同作者Francisco Villaescusa-Navarro表示,“尽管它非常简单,以前没有人发现到这个词组。人们已经在这上面工作了数十年,但仍未能找到它。”

这项工作由普林斯顿高级研究院的Digvijay Wadekar领导,联合Flatiron研究所、普林斯顿大学、康奈尔大学和哈佛史密森天体物理中心的研究人员。了解宇宙需要知道有多少物质在哪里以及它们的数量。星系团是宇宙中最大的物体:单个星系团可以包含数百到数千个星系,以及等离子体、热气体和暗物质。星系团的引力将这些组分抓紧在一起。了解这样的星系团对于标定宇宙的起源和不断演化至关重要。

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也许决定星系团特性最关键的量是其总质量。但测量这一量是困难的——无法将星系放在秤上“称重”。问题变得更加复杂,因为构成星系团大部分质量的暗物质是看不见的。相反,科学家从其他可观测量推断星系团的质量。在1970年代初,现任普林斯顿高级研究院自然科学学院访问教授Rashid Sunyaev和他的合作者Yakov B. Zel’dovich开发了一个估计星系团质量的新方法。他们的方法依赖于重力压缩物质时,物质的电子会产生压力。这种电子压力会改变电子与光子之间的相互作用。当来自宇宙大爆炸余晖的光子撞击被挤压的物质时,这种交互作用会创建新的光子。这些光子的特性取决

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作者 Zeng Zhuojun

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