По всей видимости, в астрономии формируется свежее направление галактической археологии, дающее возможность по единственному снимку любой галактики реконструировать её развитие на протяжении миллиардов лет. Это сродни тому, чтобы по портрету человека узнать всё о его судьбе — где обитал, с кем общался и как пришёл к нынешнему положению. Разработанный исследователями подход позволяет углубить понимание космических процессов и нашей роли во Вселенной.
Снимок галактики NGC 1365 в разных диапазонах. Источник изображения: JPL
Как и можно было предвидеть в нынешних условиях, свежий метод задействует искусственный интеллект для изучения химических «следов» различных элементов в составе галактик. Ключевая мысль состоит в том, чтобы на основе химического состава и характера его распределения в любой галактике обнаруживать все ключевые моменты её истории за миллиарды лет эволюции: рождение звёзд, взрывы сверхновых, активность чёрных дыр и столкновения галактик.
Разработанную методику учёные опробовали на спиральной галактике NGC 1365. Её центральная часть сформировалась около 13,7 млрд лет назад — почти сразу после возникновения Вселенной, когда начал образовываться кислород. На протяжении последующих 12 млрд лет внешние области галактики складывались благодаря многократным слияниям с карликовыми галактиками, которые привносили дополнительные объёмы газа и звёзд. Градиент распространения кислорода в исследуемой галактике — не единственный источник данных о её развитии, и в дальнейшем он будет дополнен наблюдениями за другими элементами для уточнения модели.
Чтобы воссоздать «историю жизни» галактики NGC 1365, астрономы применили информацию реальных наблюдений за галактиками из обзора TYPHOON, которые проверили после запуска более 20 000 симуляций. Когда модели начали полностью соответствовать наблюдательным данным, алгоритм «направили» на NGC 1365. Машинное обучение восстановило основные черты эволюции галактики, что открывает дорогу к новому методу изучения Вселенной и её развития.
