Diese KI passt die Parameter unseres Universums an

Forscher nutzen künstliche Intelligenz, um unser Universum besser zu verstehen. Dieser neue Ansatz verspricht bedeutende Fortschritte.

Künstliche Intelligenz enthüllt verborgene Geheimnisse in der Verteilung der Galaxien. Ein Team des Flatiron Institute hat eine Methode namens SimBIG entwickelt, die in der Lage ist, entscheidende Informationen aus den Daten des Universums zu extrahieren.


SimBIG nutzt die Daten der Galaxien, um die Schätzungen von fünf der sechs kosmologischen Parameter zu verfeinern. Die erzielten Ergebnisse übertreffen bei weitem die konventionellen Methoden, indem sie die Unsicherheit für einige Parameter halbieren. Diese erhöhte Präzision ist besonders wertvoll, während neue Untersuchungen des Kosmos beginnen.

Ein Hauptfortschritt dieser Methode liegt in ihrer Fähigkeit, die kleinen Skalen der Galaxienverteilung zu analysieren. Traditionelle Methoden beschränkten sich auf große Skalen und ließen wichtige Informationen unberücksichtigt, die SimBIG nun erfassen kann. Diese Innovation ebnet den Weg zu einem besseren Verständnis der Dunklen Materie und Dunklen Energie.

Um ihr Modell zu trainieren, verwendeten die Forscher eine Reihe von Simulationen und schufen 2.000 virtuelle Universen mit unterschiedlichen Konfigurationen. Dieser Ansatz ermöglichte es dem Modell, zu verstehen, wie die Variationen in der Verteilung der Galaxien die kosmologischen Parameter widerspiegeln.

Nachdem das Modell trainiert war, wurde es auf eine Stichprobe von über 100.000 echten Galaxien angewendet und erzielte so präzise Ergebnisse, dass sie der Analyse von viermal mehr Galaxien mit traditionellen Methoden gleichkommen. Diese außergewöhnliche Leistung könnte eine entscheidende Rolle bei der Lösung der "Hubble-Spannung" spielen, einem großen Problem in der Kosmologie.


Die Hubble-Spannung resultiert aus abweichenden Messungen der Hubble-Konstanten, die die Expansionsgeschwindigkeit des Universums beschreibt. SimBIG könnte Antworten liefern, indem es präzisere Schätzungen bietet und potenziell neue Physik im Zusammenhang mit Dunkler Energie aufdeckt.

Diese Arbeiten umfassen eine internationale Zusammenarbeit mit Forschern des Flatiron Institute, von Princeton, der Universität Waterloo und anderen renommierten Institutionen.

Was ist die "Hubble-Spannung"?

Die "Hubble-Spannung" ist ein großes Problem in der Kosmologie. Sie bezieht sich auf die Abweichung der Schätzungen der Hubble-Konstanten, einem Wert, der die Geschwindigkeit misst, mit der sich das Universum ausdehnt.

Die verschiedenen Messmethoden liefern widersprüchliche Ergebnisse. Die Beobachtungen entfernter Supernovae und der Schwankungen des ältesten Lichts des Universums führen zu Schätzungen, die sich um 10 % unterscheiden. Diese Abweichung könnte auf ein Defizit im Verständnis unseres Universums oder sogar auf das Vorhandensein neuer Physik hinweisen.

Neue Methoden wie SimBIG könnten helfen, diese Spannung zu lösen, indem sie präzisere Messungen liefern und verschiedene Hypothesen testen, um diesen Unterschied zu erklären.