11月21日科技资讯报道，日本理化学研究所（RIKEN）的科学家们近日取得重大进展，他们结合人工智能技术与超级计算机，完成了有史以来最详尽的银河系数字模拟。
据研究团队在博客中介绍，此次模拟采用了1000亿个粒子来精确描述银河系中的恒星，这一数量级与我们实际观测到的银河系恒星总数相当。得益于运算效率的显著提升，该模型的速度比上一代快了整整100倍。如今天文学家可以在短短几个月内完成对数十亿年尺度星系演化的全面测绘，这标志着传统天体物理学研究方法的重大革新。
值得注意的是，此前最高分辨率的模拟仅包含十亿个粒子，每个粒子代表100颗恒星。这种简化处理虽然降低了计算复杂度，但也导致许多关键细节被忽略，例如单次超新星爆发对周围星际介质的具体影响。
传统模拟方法更关注于长期的宏观演化过程，却往往忽视了那些虽短暂但对整个星系发展至关重要的现象。要实现对短期事件的有效建模，通常需要消耗巨大的计算资源。然而，研究团队开发的新技术成功突破了这一限制。
为解决上述问题，研究人员创新性地开发了一种”深度学习智能体模型”。通过使用高分辨率的超新星爆发数据对AI进行训练，使该模型能够准确预测超新星遗迹在10万年内如何向外扩张，并与星际介质发生相互作用。
超新星爆发不仅会吹散周围的气体和尘埃，还会将自身合成的新元素释放到星际介质中，改变其分布和化学成分。这些物质最终又会成为下一代恒星形成的原料。
研究团队巧妙地将AI智能体模型与描述银河系整体运动的数值模拟相结合，首次成功地将超新星爆发等短期剧烈事件的影响纳入到长期星系演化的过程中。这一突破性的方法在计算效率上实现了质的飞跃：模拟一百万年的演化过程仅需2.78小时，这意味着完成十亿年尺度的演化模拟只需115天，相比之前的36年有了革命性提升。
相关参考文献
-
The First Star-by-star $N$-body/Hydrodynamics Simulation of Our Galaxy Coupling with a Surrogate Model
相关文章
