Искусственный интеллект способствует открытию новых экзопланет

В поисках новых миров, похожих на нашу Землю, наука делает решительный шаг вперед — не только благодаря более мощным телескопам, но и за счет интеллекта, способного мыслить как астроном, предсказывая структуру целых планетных систем за считаные секунды.

Исследователи из Бернского университета, опираясь на более чем двадцатилетний опыт в моделировании формирования планет, представили революционный подход, сочетающий глубокие знания космической динамики с передовыми технологиями искусственного интеллекта. Их новая модель, вдохновленная архитектурой современных языковых нейросетей, таких как ChatGPT и Apertus, способна за секунды делать то, на что у традиционных суперкомпьютеров уходили недели.

Работа, опубликованная в журнале Astronomy and Astrophysics и представленная на ведущих научных конференциях — от Цюриха до Хельсинки — демонстрирует, как искусственный интеллект может не просто обрабатывать данные, но и генерировать реалистичные планетные системы, основываясь лишь на информации о самой внутренней планете.

Подобно тому, как языковая модель предсказывает следующие слова в предложении, новая система ИИ «договаривает» архитектуру всей планетной системы, восстанавливая орбиты, массы и возможное расположение еще не открытых миров. Этот прорыв стал возможен благодаря использованию архитектуры Transformer — технологии, изначально разработанной для обработки естественного языка, но теперь нашедшей применение в космологических исследованиях.

Ключевым прозрением команды стало осознание, что планетная система — это не просто набор отдельных тел, а упорядоченная последовательность, подобная предложению, где каждая планета — слово, а физические законы — грамматика.

Обучив модель на десятках тысяч симуляций, выполненных в рамках знаменитой «бернской модели» формирования планет, исследователи создали генеративный ИИ, который не просто угадывает, есть ли еще планеты, а воссоздает их параметры с поразительной точностью. На тестах сгенерированные системами данные оказались практически неотличимы от результатов численного моделирования — настолько, что сами ученые поначалу сомневались в корректности полученных результатов.

Эта технология особенно актуальна в преддверии запуска миссии ESA PLATO в 2026 году, которая обещает открыть тысячи новых планетных систем. Поскольку первыми обычно обнаруживаются ближайшие к звезде планеты, модель ИИ позволит астрономам заранее предсказать, где искать потенциально обитаемые миры, экономя драгоценное время наземных телескопов. В будущем разработчики планируют расширить модель, чтобы она предсказывала не только орбиты и массы, но и состав планет, а также их пригодность для жизни.

Для Бернского университета, где еще в 2001 году был заложен фундамент численного моделирования планет, этот шаг стал логичным продолжением научной традиции — теперь уже в эпоху искусственного интеллекта. Как отмечает автор работы Янн Алиберт, ИИ уже стал неотъемлемой частью повседневной жизни, и его роль в научных открытиях будет только расти. Этот прорыв показывает: чтобы найти Землю-2.0, может понадобиться не только телескоп, но и нейросеть, которая «говорит на языке планет».