銀河進化のシミュレーションの重要性
銀河全体がどうやって動いて、どうやって成長しているのか。 このあたりのシミュレーションを行う手法がAIによって一気に活発になった。そんなお話をしていきたいと思います。
なんと今回AIを使った新たな研究の方法によって、銀河の進化の計算をするシミュレーション。 8ヶ月かかっていたタスクが2ヶ月で終わるようになった。
しかもその精度は一気に上がっているという、ちょっとね、もう信じられない、いわゆるパラダイムシフトみたいな感じのものを迎えている気がするので、こちらについてお話ししていきたいと思います。
ぜひ最後までお付き合いください。 改めまして始まりました、佐々木亮の宇宙話。このチャンネルでは1日10分、宇宙時間をテーマに天文学で白紙を取得した専門家の亮が毎日最新の宇宙トピックをお届けしております。
はい、ということで今日でエピソードが1724話目、25話目?を迎えております。 基本的には1話完結でお話ししているので、気になるトピック、気になるタイトルからぜひぜひ聞いていただけたら嬉しいなというふうに思っております。よろしくお願い致します。
はい、ということでまあ今日は昨日とかか、昨日のエピソードは 何の話したっけ?今画面が一気に消えちゃったんですよね。消えちゃったというかなくなっちゃった。
昨日はH-2Aロケットが打ち上げた最新の気象観測人工衛星、この辺りに関するお話とかね、させていただいておりましたので、こういうところぜひぜひ気になるところあればチェックしていただけたら嬉しいなと思っております。よろしくお願いします。
ということで、じゃあ本題いきましょうか。 今回お話しするのは、超新星爆発の大きなシミュレーションがうまくいった、そのおかげでなんと銀河全体のシミュレーションまですごく効率化かつ、
精度が上がる、そんな研究が達成されたお話ししていきたいと思います。 今回の研究ではシミュレーション、計算シミュレーションで小さな銀河っていうのの
成長過程、銀河の進化っていうのを計算するというようなところにAIを用いることで、従来実現が難しかった一つ一つの星を直接扱うスターバイスターという手法を成功させたというようなところが報告されていました。
これ何言ってるか全然わかんないですよね。 宇宙の研究を行う上で、まずアプローチとしては2つあります。
1つが計算とか、コンピューター上にその数式でシミュレーションをして天体の動きを把握する計算理論屋さん。
そして、その一方で僕とかやってたみたいな天体を観測するだったりとか、そういうのを行う実験屋さんとかそういうのがいます。
そんな中で今回はその理論屋さんがやっていたシミュレーションの研究ですね。
僕らが住んでいるこの宇宙っていうのは、何百何十億年というこの長さをかけてどんどん進化成長してきたわけなんですが、
その中にはいろんな銀河とかそういうのが存在しているわけですね。
僕らもその天の川銀河っていうところの銀河の中で暮らしているわけなんですけど、
この銀河っていうのがどうやって成長して、どうやって大きく成長していくのかっていうところが重要なポイントになってくるわけですよね。
それを一生を見たいんだけど、やっぱり何億年とかそういったスケールにどんどんなってくるから、
観測ではそいつらを明らかにすることは結構難しいんですよ。
そんな中で一つの銀河がどうやって進化していくかっていうのは、シミュレーションを用いた研究でどんどんリードされてきたりする。
実際の観測結果を見ながら、シミュレーションでこうなるって言われているけど、本当にこういう銀河あるねとか、
こういう銀河になるんだったらこういう成長の過程があるよねみたいなのを 総合的に補いながら研究を進んでいくわけですよ。
そんな中でシミュレーションを行おうとしても、銀河っていうのはやっぱり大量の星、何億とかっていう星がその中にいて、
その中の星の年齢もバラバラで、成長した天体とかがその中に含まれていると、
その生涯を終える時に引き起こす大爆発、超新星爆発とかを引き起こしてたりするわけですよね。
なので、銀河の中をシミュレーションしようとすると、非常に複雑な構造を解き明かしていかないといけないわけなんですよ。
それを解き明かさなきゃいけないんだけど、その何億っていう星1個1個の動きをシミュレーションするのって、計算コストが爆裂にかかるんですよね。
なので、これまでの研究では何をしていたかというと、
これまでの研究では、例えばこの星が爆発している時って、こういう動きをするよね、みたいなのをちょっとデフォルメしたというか、抽象的に捉えて、
変な爆発物だったら、それはただ、球体上の丸い物質が時間によって広がっていく、みたいな、そういう整理の仕方がされていた。
それは計算を簡素化するためにですね。
で、なんか天体がいくつも重なっているところは、1個の球体として近似的に扱ってみる、みたいな感じで、
正確性を一定落とすことでできることをグッと上げていこうという、まあそういう方針で舵が切られていたんですね。
ただ、まあそれだと正確に銀河の成長とかっていうのを、まあ予測しきれない。
だってそうじゃないですか。なんか僕らも体の中にいろんな細胞とか臓器があるのに、この形をじゃあ一旦こう、
胃とかは球体で表しておこうか、みたいな。で、心臓も球体で、本当はハートマークにしたいんだけど、それも要素強いから
球体にしちゃおう、みたいな感じで、中の内臓とかも丸いもので、なんか適当にパワーポイントの図とかでペキペキペキって構成したような、
そんなシミュレーションで、なんか人間の体の中とかを見ていくと、どうしても正確性に欠けるみたいな、そんな感じですね。
なので、そこの数値シミュレーションの精度を上げたいという課題感があったんだけど、まあ従来の方法ではなかなか難しかったと。
で、そんな中でAIを使って、宇宙の現象っていうのをどんどんどんどん解き明かそうっていう動きが強くなってきました。
で、その中で宇宙話でも過去紹介したんだけど、AIを使って、その超新星爆発っていう、星の死ぬ時の爆発ですね。
これの広がり方っていうのを、あの正確にAIを使って、まあ描くことができるっていう、そういう研究が公開されたんですよね。
その研究が公開されたことによって、何ができるようになったかっていうと、例えば銀河全体のシミュレーションをするってなった時に、
その銀河の中に含まれる超新星爆発の動きっていうのを、まあそのAIを使った仕組みによって、再現することができるようになったし、
その正確性を担保しながら、銀河全体に与える影響とかも計算できるようになった。
っていうので、非常にリアリティを増したんですよ。加えて、そのAIでの処理っていうのを、今回のシミュレーションにも当ててあげることによって、
計算自体もものすごく効率化されるというような、そういうメリットを取得することに成功して、なんと今回は、
普通だったら、小規模の銀河のシミュレーションですら8ヶ月とかかかってしまう計算時間をですね、6ヶ月短縮してなんと2ヶ月で、
AIの力によってシミュレーションを完成させることができたというようなところでかなり面白いですね。
これによって、だからリアルに銀河が描けるようになったんですよ。さっき言ったみたいに、超新星爆発自体を球体として捉えるんじゃなくて、
爆発って、めっちゃ違法性。例えば、奥に行っている物質の量と手前に来ている物質の量って、一緒じゃないんですよ。
バラバラなんですよ。そのバラバラ具合っていうところを、ちゃんと再現できるようになっているとか。
そうなってくると、周りの星に与えている影響とかも、これ正確に見積もれるようになりますよね。
っていうような、もういいこと尽くし。これによって、小さい銀河であれば正確に、そしてスピーディーに予想することができるようになってきたというようなのが今回発表されました。
で、しかもこれAIって言ってるけど、いわゆるなんかそのチャットGPTみたいな、ああいうAIではなくて、
あの深層学習っていう、まあ比較的スタンダードにこれまでもずっと使われてきた、
あの、型役技術が培われてきた、そんな手法なんですね。
だから結構こう、もともと、あのAIとかを組むような仕事をしていた僕から見ても、かなり面白いなぁというふうに思う。
そんな内容でございました。はい、ぜひぜひチェックしてみてください。
今後の可能性
ということで、で、えっと、まあ次回ですね、明日はまた別の話をしようと思うんですが、
今日のこのバタバタ具合を感じてもらえれば分かる通り、何を話すか全然決めれておりません。ということで、明日エピソード何喋るかは、ちょっと楽しみにしておいてください。
アフタートークでーす。はい、ということで、今日はAIを使った宇宙の探索ということで、
好きなんですよね、AI×宇宙。まあ自分でやっていたっていうのもそうだし、今AI触る研究とかもしてるし、研究というか仕事をね、してるし、っていうところが、
まあ、全部相まってるから好きって感じですね。で、なんか途中で話したけど、そのチャットGPTみたいなやつとか、結構使う人増えてるんじゃないかなと思いますが、
僕がもう一つやってるポッドキャストチャンネルですね、隣のデータ分析屋さんで、そのチャットとかに、AIに対してどういうふうに喋りかけるのが理想的なんだろうみたいな、
書籍が最近めっちゃ話題のやつが出てたので、それについてあれこれ喋ってます。もしAI活用とか気になる人いたら、そっちの隣のデータ分析屋さんもぜひぜひ聞いてみてください。よろしくお願いいたします。
今回の話も面白いなと思ったら、お手元のポッドキャストアプリでフォロー、フォローボタンの近くにある星マーク、こちらでレビューいただけたら嬉しいです。
番組の感想や宇宙に関する質問については、Xのハッシュタグ宇宙話、Spotifyのコメントコーナー、概要欄のお便りフォーム、Apple Podcastのレビュー、YouTubeボイシーリッスン、どこでもお待ちしております。
それではまた明日お会いしましょう。さよなら。
