Les chercheurs utilisent l'intelligence artificielle pour mieux comprendre notre Univers. Cette nouvelle approche promet des avancées majeures.
L'intelligence artificielle révèle des secrets cachés dans la distribution des galaxies. Une équipe du Flatiron Institute a développé une méthode nommée SimBIG, capable d'extraire des informations cruciales à partir des données de l'Univers.
Credit: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation
SimBIG exploite les données des galaxies pour affiner les estimations de cinq des six paramètres cosmologiques. Les résultats obtenus surpassent de loin les méthodes conventionnelles, réduisant l'incertitude de moitié pour certains paramètres. Cette précision accrue est particulièrement précieuse alors que de nouvelles enquêtes sur le cosmos s'apprêtent à débuter.
L'une des principales avancées de cette méthode réside dans sa capacité à analyser les petites échelles de distribution des galaxies. Les méthodes traditionnelles se limitaient aux grandes échelles, laissant de côté des informations cruciales que SimBIG parvient désormais à capter. Cette innovation ouvre la voie à une meilleure compréhension de la matière noire et de l'énergie noire.
Pour entraîner leur modèle, les chercheurs ont utilisé une suite de simulations, créant 2 000 univers virtuels avec différentes configurations. Cette approche a permis au modèle de comprendre comment les variations dans la distribution des galaxies reflètent les paramètres cosmologiques.
Une fois le modèle formé, il a été appliqué à un échantillon de plus de 100 000 galaxies réelles, obtenant des résultats si précis qu'ils équivalent à l'analyse de quatre fois plus de galaxies avec des méthodes traditionnelles. Cette performance exceptionnelle pourrait jouer un rôle clé dans la résolution de la "tension de Hubble", un problème majeur en cosmologie.
Crédit: SimBIG Collaboration
La tension de Hubble résulte de mesures divergentes de la constante de Hubble, qui décrit la vitesse d'expansion de l'Univers. SimBIG pourrait apporter des réponses en fournissant des estimations plus précises, et potentiellement révéler de nouvelles physiques liées à l'énergie noire.
Ces travaux impliquent une collaboration internationale, avec des chercheurs du Flatiron Institute, de Princeton, de l'Université de Waterloo et d'autres institutions renommées.
Qu'est-ce que la "tension de Hubble" ?
La "tension de Hubble" est un problème majeur en cosmologie. Elle se réfère à la divergence des estimations de la constante de Hubble, une valeur qui mesure la vitesse à laquelle l'Univers s'étend.
Les différentes méthodes de mesure donnent des résultats contradictoires. Les observations des supernovae lointaines et celles des fluctuations de la lumière la plus ancienne de l'Univers produisent des estimations qui diffèrent de 10 %. Cette divergence pourrait indiquer un manque dans notre compréhension de l'Univers, ou même l'existence de nouvelles physiques.
Les nouvelles méthodes comme SimBIG pourraient aider à résoudre cette tension en fournissant des mesures plus précises et en testant différentes hypothèses pour expliquer cette différence.