Нейросети ускорили моделирование рождения золота в космосе

Прежний подход к моделированию столкновений звездных объектов был внутренне противоречив. Ученые разделяли расчет самого удара и последующий нуклеосинтез, хотя энергия, выделяющаяся при быстром захвате нейтронов, сопоставима с кинетической энергией выброса вещества. Ранее попытки учесть этот фактор тормозились вычислительной сложностью: для симуляции требовалось решать уравнения для 3000 изотопов одновременно.

Система RHINE обходит это ограничение, используя ансамбль из 16 нейросетей типа многослойного перцептрона. Вместо тысяч изотопов алгоритм оперирует базовыми характеристиками среды — массовыми долями протонов, нейтронов и средним избытком массы. Обученная на 240 тысячах временных шагов модель предсказывает выделение энергии с погрешностью менее 10%, при этом замедляя процесс расчетов всего в два раза.

Практические тесты показали, что учет ядерной обратной связи меняет картину килоновой — вспышки, возникающей при слиянии звезд. Вещество, покидающее аккреционный диск, движется на 40% быстрее, а яркость самой вспышки спустя 10 дней после столкновения оказывается почти вдвое выше, чем в старых моделях. Инструмент уже опубликован в открытом доступе для проверки данных, полученных гравитационно-волновыми обсерваториями.