Makine öğrenimi, kara deliklerin iyi mi büyüdüğünü ortaya çıkarabilir

Tamamen ilgisiz şeklinde görünseler de, kara delikler ve Las Vegas’ın ortak bir noktası var: Orada ne olursa olsun, iyi mi, ne süre ve niçin bulunduğunu anlamaya çalışan astrofizikçilerin hoşnutsuzluğuna karşın, orada kalıyor. Kara delikler şekillendirir ve büyütür.

Vaka ufku, kara delikleri çevreleyen gizemli, görünmeyen bir katmandır ve madde, ışık yada informasyon dahil hiçbir şeyin geçemeyeceği sınırdır. Kara deliğin her izi geçmiş vaka ufku tarafınca emilir.

Arizona Üniversitesi Steward Gözlemevi’nde doçent ve Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi’nde proje araştırmacısı olan Peter Behroozi, “Bu fizyolojik gerçekler sebebiyle, kara deliklerin iyi mi oluştuğunu ölçmenin olanaksız olduğu düşünülmüştü.” Arizona Üniversitesi.

Behroozi, Steward doktora talebesi Haowen Zhang ile beraber internasyonal bir ekibin liderliğini yaparak makine öğrenimi ve süper bilgisayarları kullanarak karadeliklerin gelişme geçmişlerini tekrardan inşa etti ve ötesinde ne işe yaradığını göstermek için vaka sınırlarını başarıyla sıyırdı.

Milyonlarca suni “evren” simüle edildi ve sonuçlar, süper kütleli kara deliklerin ev sahibi galaksilerle aynı hızda büyüdüğünü gösterdi. Bilim adamlarının 20 senedir bu mevzuda bir teorileri vardı fakat yakın zamana kadar bunu kanıtlayamamışlardı. Ekibin araştırması bir yayında bildirildi. Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.

Behroozi’nin “Evrende daha önceki zamanlara geri giderseniz, tamamen aynı birlikteliğin var bulunduğunu görürsünüz” söylediği aktarıldı. “Öyleyse, galaksi küçükten büyüğe doğru büyürken, kara deliği de tıpkı bugün tüm evrendeki galaksilerde gördüğümüz şeklinde, küçükten büyüğe doğru büyüyor.”

Evren süresince dağılmış galaksilerin hepsinin olmasa da çoğunun merkezinde süper kütleli bir kara deliğin bulunduğuna inanılıyor. Bu karadeliklerin bir çok, Güneş’inkinden milyonlarca hatta milyarlarca kat daha büyük kütlelere haizdir. Bu devasa yaratıkların iyi mi bu kadar süratli genişledikleri ve ilk etapta iyi mi ortaya çıktıkları, astrofiziğin en şaşırtıcı gizemlerinden biri olmuştur.

Trinity, Zhang, Behroozi ve meslektaşları tarafınca geliştirilen ve her biri galaksilerin iyi mi oluşması gerektiğine dair değişik bir fizyolojik teoriye bağlı olan bir süper bilgisayarda milyonlarca değişik evren oluşturmak için yeni bir makine öğrenimi türü kullanan bir platformdur. Trinity’nin amacı cevapları bulmaktır.

Araştırmacılar, bilgisayarların süper kütleli kara deliklerin gelişme modelleri için yeni hipotezler sunmuş olduğu bir paradigma yarattı. Sonrasında, gerçek evrendeki kara deliklerin onlarca senelik gerçek gözlemlerine karşılık gelip gelmediğini görmek için sanal evreni “izlediler”.

Ekip, sanal evrendeki milyarlarca kara deliğin büyümesini öykünmek etmek için bu ilkeleri kullandı. Bilgisayarlar nihayet, tavsiye edilen ve reddedilen milyonlarca kaide setinden sonrasında gözlemlenen verileri en iyi tanımlayan kaide setlerine ulaştı.

Araştırmacılar, bu yöntemin yalnız galaksiler için değil, evrendeki öteki tüm nesneler de ilgilendiriyor bulunduğunu iddia ediyor.

Projenin üç ana araştırma alanı, galaksiler, onların süper kütleli kara delikleri ve direkt ölçümlerle görülemeyen, sadece varlığı her yerdeki galaksilerin fizyolojik özelliklerini açıklamak için lüzumlu olan devasa karanlık madde kozaları olan karanlık madde haleleridir.

Trinity adı, bu üç emek harcama alanını ifade eder. Milyonlarca galaksi ve onların karanlık madde haleleri, geçmiş araştırmalarda Evren Makinesi olarak malum, araştırmacıların çerçevesinin daha eski bir yinelemesi kullanılarak simüle edildi.

Araştırmacılar, karanlık madde halelerinde genişleyen galaksilerin, galaksinin hacmi ile halenin hacmi içinde oldukça hususi bir ilişkiye bağlı kaldığını buldular.