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鏡と虫のようなaiのおかげで、新しいタイプのブラックホールを見つけることができます

ブラックホールは、衝突すると重力波を生成しますビクター・デ・シュワンバーグ/科学写真図書館 宇宙を理解するための努力は、Google Deepmindによって開発されたAIから後押しを得ることができます。不要なノイズを最大100倍減らすことができるアルゴリズムにより、レーザー干渉計の重力波天文台（LIGO）が、私たちを遠ざけている特定のタイプのブラックホールを見つけることができます。 Ligoは、ブラックホールなどのオブジェクトが互いにスパイラルして衝突するときに生成される重力波を検出するように設計されています。これらの波は光の速度で宇宙を横切りますが、時空に引き起こされる変動は非常に小さく、原子の核の10,000倍です。 10年前の最初の観察以来、Ligoは100近くのブラックホールの衝突によって生成されたこのような信号を記録しています。 そのために、この実験は、米国の2つの天文台で構成されており、それぞれが互いに垂直に設定された4キロメートルの長さの2つの腕を備えています。レーザーは各腕の下に梁を塗られ、最後に正確なミラーに反映され、干渉計を使用して比較します。重力波がそれらを洗うと、腕の長さはわずかに変更され、これは慎重に記録されて、これらの信号の起源の絵を構築します。 問題は、頭上を通過する遠隔の海の波や雲でさえ測定に影響を与える可能性があるため、そのような厳しい精度が必要であることです。このノイズは簡単に信号をかき消すことができ、いくつかの観察結果を不可能にすることができます。このノイズの最悪を除外し、ミラーやその他の機器の向きを微調整するには、数十の主要な調整を行う必要があります。 パサデナのカリフォルニア工科大学のRana Adhikariは、DeepMindと協力して新しいAIテクノロジーを開発し、これらの調整を自動化しようとすると、皮肉なことにより多くのノイズを生み出すと言います。 「そのコントロールノイズは何十年も何十年もの間私たちを困惑させてきました。この分野のすべてがブロックされています」とAdhikari氏は言います。 「ノイズを誘発することなく、どのように鏡をとても保持しますか？それらを制御しないと、鏡はあちこちに揺れ動きます。 英国のポーツマス大学のローラ・ナッタールは、Ligoでこれらの微調整を手動で行うのに使用していた科学者の一人でした。 「1つのことを動かすと、何か他のことが起こり、何か他のことが起こり、何か他のものが行きます」と彼女は言います。 「あなたは永遠に微調整するでしょう。」 DeepMindの新しいDeep Loop Shaping AIは、Ligoのミラーを最大100回調整することでノイズのレベルを下げることを目指しています。 AIは、現実の世界でテストする前にシミュレーションで訓練され、2つの目標を達成することを効果的に任されています。それが行う調整の数を最小限に抑えることです。 「時間が経つにつれて、繰り返しそれを行うことで、シミュレーションで実行されている数百と数千の試行のようなものです。コントローラーは、何が機能し、何が機能しないかを見つけ、本当に良いポリシーを見つけます」とDeepMindのJonas Buchliは言います。 英国バーミンガム大学のアルベルト・ヴェッキオは、研究に関与していなかったがリゴに取り組んでいると、AIはエキサイティングだと言いますが、まだ多くのハードルが克服されていません。 第一に、このテクノロジーはLigoの現実の世界で1時間しか運営されていないため、数週間または数ヶ月で動作できることを示す必要があります。第二に、このテクノロジーはこれまでのところ、コントロールの1つの側面にのみ適用されており、ミラーの安定化に役立ち、おそらく適用される可能性のある数千の側面ではないにしても数百の側面があります。 「それは明らかに最初のステップですが、それでも非常に興味深いものだと思います。そして明らかに、大きな進歩の余地が十分にある」とヴェッキオは言います。 同様の改善が全面的に行われる可能性がある場合、彼は、いわゆる中間サイズのブラックホールを見つけることができると信じています。たとえば、私たちの太陽の約1000倍の質量を持つもの - 確認された観測のないオブジェクトのクラスです。改善は、波の長さがノイズの影響を受けやすく、大きなオブジェクトによって作成される低周波重力波で発生する傾向があります。 「私たちは最大100の太陽塊のブラックホールを知っています。私たちは、銀河の100万以上の太陽塊以上のブラックホールを知っています。その間は何がありますか？」ヴェッキオは言います。 「人々は、これらすべての異なる質量範囲にブラックホールがあると考えていますが、誰も議論の余地のない実験的観察証拠を持っていません。」 Nuttall氏によると、この新しいアプローチは、すでに見たブラックホールのタイプのより詳細な観察を提供できると述べています。 「これはかなり良さそうに見えます」と彼女は言います。 「私はこれにとても興奮しています。」 宇宙の謎：イギリスのチェシャー 科学の最も明るい心のいくつかと一緒に週末を過ごします。象徴的なLovell望遠鏡を見るための遠足を含むエキサイティングなプログラムで宇宙の謎を探ります。 トピック： #鏡と虫のようなaiのおかげで新しいタイプのブラックホールを見つけることができます