El Emulador Oscuro: Japoneses crean una Inteligencia Artificial para descifrar cómo comenzó el universo

Los avances en materia de telescopios han permitido a investigadores a estudiar el universo con intenso detalle y, simultáneamente, para establecer un estándar de modelos cosmológicos que explican varios hechos visibles. Aún así hay muchas cosas que los investigadores no acaban de entender.

Un ejemplo de esto es que la mayoría del universo está compuesto de materia y energía oscura, cuya naturaleza es desconocida. Sin embargo, un prometedor camino para resolver estos misterios es estudiar la estructura del universo.

El espacio está hecho de filamentos donde las galaxias se agrupan. De lejos, estas estructuras se asemejan a hilos que rodean los vacíos donde parece no haber nada.

El descubrimiento del fondo de microondas cósmicas ha entregado a los investigadores una radiografía de cómo podría haberse visto el universo en sus comienzos. Entender como su estructura evolucionó para llegar a ser como es actualmente podría revelar características valiosas sobre la materia y energía oscura.

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El equipo de investigadores que se compone por Takahiro Nishimichi, profesor asociado del Proyecto de Física Teórica de la Universidad de Yukawa en Kyoto, Japón y Masahiro Takada del Instituto Kavli para las Físicas y Matemáticas del Universo (Kavli IPMU), usaron las supercomputadoras de simulación astrofísica más rápidas del mundo: ATERUI y ATERUI II para desarrollar un “Emulador Oscuro”.

Usando el emulador sobre la información registrada por algunos de los esfuerzos observacionales más grandes del planeta le permite estudiar posibilidades relacionadas al origen de las estructuras cósmicas y cómo la distribución de la materia oscura podría haber cambiado a lo largo del tiempo.

“Construimos una base de datos extraordinariamente grande usando un supercomputador, proyecto en el que invertimos 3 años, pero que ahora podemos recrear en un computador personal en cosa de segundos” aseguró Nishimichi, principal autor del estudio para Phys.

“Siento que hay un gran potencial en la ciencia de datos. Usando éste resultado, espero que podamos aportar para revelar uno de los misterios más grandes de la física moderna: la materia oscura. También creo que el método que desarrollamos podría ser útil en otros campos como las ciencias naturales o sociales“, agrega.

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Esta herramienta usa aspectos del aprendizaje mecánico o machine learning, típico de las inteligencias artificiales. Dentro de simulaciones digitales, es capaz de cambiar muchas importantes características del universo, tales como la materia y energía oscura, ATERUI y ATERUI II han creado millones de universos virtuales.

El Emulador Oscuro aprende de la información y proyecta los resultados para un nuevo conjunto de características sin tener que crear simulaciones completamente nuevas en cada intento.

Los investigadores esperan usar esta herramienta para los futuros estudios, permitiendo a diferentes investigación a ahondar en los orígenes del universo.