Астрономы впервые смоделировали всю нашу Галактику как единую систему, проследив эволюцию примерно 100 миллиардов звёзд за 10 000 лет «галактического времени». Об этом сообщила команда Кейи Хирасимы из центра RIKEN в Японии.
Мечта создать «цифрового двойника» Млечного Пути долго упиралась в ограничение по вычислительной мощности. Ранее лучшие модели представляли сразу группы из десятков и сотен звёзд, поэтому отдельные события, например вспышки сверхновых, просто усреднялись и терялись.
Главная сложность — разные масштабы. Чтобы увидеть быстрые процессы, нужны очень маленькие шаги по времени, но это резко увеличивает объём вычислений. Полное моделирование Галактики старыми методами отняло бы десятки лет непрерывной работы суперкомпьютера.
Команда Хирасимы использовала другой подход: к классическому физическому коду добавили нейросеть. Её обучили на детальных моделях сверхновых, чтобы она предсказывала, как в течение 100 000 лет после взрыва распространяется газ. ИИ берёт на себя самые мелкие и быстрые процессы, не тормозя расчёт всей Галактики.
В результате то, что раньше заняло бы около 36 лет, теперь можно посчитать примерно за 115 дней. Точность модели подтвердили на суперкомпьютерах Fugaku и Miyabi.
Авторы работы считают, что такой гибридный подход пригодится не только в астрономии. По тем же принципам можно улучшать климатические модели, прогноз погоды и расчёты океанических течений, где тоже нужно связать процессы от микроскопических до планетарных.
