AIによる天文学の進化
AIが 天文学の研究の可能性を 大きく引き上げました。
僕たちが住んでいる 太陽系は 天の川銀河という 銀河系の中にいます。
そして その銀河系の中心には 超巨大な 太陽の400万倍もの重さを持つ ブラックホールが存在します。
そのブラックホールは たまに 爆発を起こしています。
ただ その爆発の詳細 全然分かってなかったんですけど AIの力によって 少ない情報から その場で何が起きているのか
これが詳しく見えるようになってきた。今回は そんな研究のアプローチを紹介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 天文学で白紙語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。 今日でエピソードが1656話目を迎えてますね。
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 ぜひ聞いていただけたら嬉しいなと思っております。
でですね今週は バタバタがすごくてですね2つ講演会みたいなのがあるんですよ。講演会というか
登壇する機会があって一つが AI 関連のお話でこれもう一つが
宇宙関連の話で AI の方のお仕事は
まああの普段作っている AI のシステムとかの発表させてもらうところで もう一個宇宙の方は
あれなんですよね高校生 高校生の
200人から250人ぐらい に対して宇宙の面白さを話してねーみたいなところの
お仕事がありまして これをねこれの準備とかいろいろやっていて
いやちょっとそわそわしているところなんですよね なのでちょっとポッドキャストの更新遅れたりいろいろしてますけど
なんとか毎日更新しているというような感じになっております ちょっとそこのそわそわポイントとかは今日の後ろの
アフタートークでいろいろお話ししていこうかなと思っておりますのでぜひぜひ よろしくお願い致します
はいということで 今日の月の話しておきましょうか
本日2025年の4月の24日になっております 本日4月の24日の月どんな感じかっていうと
月のページなくなっちゃった 月ですね月齢カレンダー4月の24日は
次の 新月がだいたい26日本当は27日なんですけど
27日の早朝なんですよね だからほぼ26日ってなった時にその2日前というような感じでかなり細い月が見えると思いますが
もし綺麗な姿見えたよっていう人いたら写真とかSNSとかで教えてください みんなでポッドキャスト聞きながら月見上げてみましょう
はいということでじゃあ早速本題入っていきます 今回お話しするのはAIの力によって天文学のパワーが
解放されたそんな素敵なお話紹介していきたいとおもいます このAIかける宇宙っていう分野は
僕にとってもすごいワクワクする面白い研究分野で 実際普段の仕事でAI触るとかっていうのが天文の研究
の場から中心から一旦離れたっていうタイミングからずっとやっている仕事でもあるので この分野っていうのはワクワクが止まらないわけですよね
しかもなんか両方とも未来っぽくて面白くないですか AIもそうだし宇宙もそうだし
そういうなんか未来っぽいところに多分 で仕事をするとか未来っぽいところに興味を持つっていうのが僕の多分性格なんだろうなって思いますね
でまぁそんな中で今回はブラックホールが対象です ブラックホールいろんなところにいろんなタイプのブラックホールがあるんだけど
特に僕たちが知っておくべき注目するべきブラックホールって何かっていうと これ僕たちが住んでいる
太陽系太陽を中心とした惑星系ありますね これが所属している
銀河系これ天の川銀河って呼ぶんですけど 超巨大な銀河の円盤の中に僕たちはいるわけですよ
新たな観測技術
でその銀河の中心には太陽の400万倍以上の重さを持つ超巨大な何でも吸い込んじゃいそうな ブラックホールっていうのが存在しているんですね
でこれブラックホールの周りにはガスとか塵とか そういったものが集まってぐるぐるぐるぐる回ってその円盤みたいなのを構成しているんですけど
そこでは時々 ものすごく一瞬でわーって明るくなるフレアって呼ばれる現象が起きてるんですよ
フレアって言葉ね宇宙話を聞いているみんなだったら結構 一般的というかそのなじみのある言葉だと思うんですよ
でなんでなじみかっていうと太陽フレアの話を僕がよくするから でこれって
一応ちゃんと話の中でフレアって訳しちゃうことあるんですけど 太陽フレアとかあとは星のフレアとか
恒星フレアとかっていう紹介の仕方いつもしてたと思うんですね もちろん
分かりやすくするため なんですけどこれ実は宇宙空間のその爆発する
爆発して一瞬で明るくなってじわじわとその明るさが変化していく ゆっくりとこう現行していくみたいな
そういったところの現象を全体的にフレアって呼んだりするんですよ でこれ
ブラックホールの周りでもこのフレアっていうのが発生する し
太陽とかの表面でも爆発が起きて発生すると まあそういう爆発に伴った急増高っていうのをフレアと呼ぶみたいな
そんな感じでちょっと理解を広げておいていただきたくて やばい花びずがものすごく出るな
これ映像を撮りながらなのに まあいっか
などかながジュルジュルしない方がいいんで頑張ってしゃべりますね はい
そうで このフレアっていうのの爆発が起きて理論的にはこういうふうになってるだろうなっていうの
の理解は進んでいるもののやっぱり立体的な構造として捉えることは宇宙空間 大きすぎてできないんですよ
これ だから だからこそ 太陽を研究するっていうのはものすごく面白くて 太陽とか
惑星でできることと他の星 まあ遠くで光ってる星とか天の川銀河の中心のブラックホールとか
こういったものでできることできないことっていうのは明確に違って それは何かっていうと空間的に分解できるかどうかなんですよ
太陽の表面で左端のところで輪っかみたいな構造があるとか そもそも太陽の表面に黒いつぶつぶがあるとか
でその黒いつぶつぶが左から右側に流れていてとか これをそのそのままの現象で捉えることができるっていうのは
実は観測上ものすごく特別なことなんですよ 他の星っていうのはみんなが夜空を見上げて星が一個一個点に見えるのと同じように
天文学者にも一応点にしか見えてはいないんですよ まあもうちょっとだけ空間的に広がるんだけどそれはなんかこう僕らが知ってるような
空間のスケールではなくて本当何光年離れているとか
何万キロ離れている何千万キロ離れているとかなんかそういうみたいなイメージですね そういう空間的に広がったものは見つけられたりはするんだけど基本的にはやっぱり点でしか見えない
でその点から飛んでくる本当光の変化とか あとは
その光がどういう種類の光を持っているか つまり赤色が強めの光なのか青色が強めの光なのか
オレンジっぽく見えるのかとかなんかそういう情報をもとに 研究者たちは物理学の性質と
照らし合わせて その天体が今どういう状態なのかっていうのをそのすごい少ない情報から
ある種経験則的にというか物理学の 原理原則に基づいて解釈しているというのが天文学のアプローチなんですよ
なのでそれって昔の方が特にそうでどんどんどんどん その
望遠鏡の性能が上がっていって姿が見えるものも増えてきてはいるんだけど基本的な やっぱり
点からの光の増減だけで見なきゃいけない それだから
宇宙空間の物理現象を解き明かすのって難しいんですよ そんな中でブラックホールの近くで起こった爆発をまるで ct スキャンのように
立体的に捉えられるようにする ai のモデルっていうのが登場しました ct っていうのは体を入ったことあります
ブラックホールのフレアの再現
僕結構何回もあるんですけど体のこう 体がなんかこう寝てる状態で ct スキャンっていうのはある輪っかの中に入っていくんですよ
わーって入っていって周りに なんか回転する
輪っか上のカメラに輪っか上に動けるカメラみたいなのがあって 体のいろんな方向からその x 線を当てて
でその 断面図をたくさん撮る体の断面図を撮ってそれをコンピューターで組み合わせて体の立体的
な形を調べるというのが ct スキャンの特徴なんですけど これと同じようなことをできないかとブラックホールのフレアで
で具体的にはフレアから届いた光の変化の仕方 っていう限られた情報から物理学の法則とかそういうのを
ai が 経験しておいて学習しておいてこの光の変化ってことは
俺が今まで知ってる物理学の法則からするとこういう形で爆発の領域って広がって るんだよねとかっていうのを
予測できるような ai モデルを作ったというようなそんな感じですね ただまあ光の変化だけだとどうしてもできることと
そのできないことっていうのは限られてしまって でここでもう一つ登場するのが変更と呼ばれる光の
要素ですねこの変更っていうのが非常に重要で その空間の中で
なんて言うでしょ 光がどういう形の領域からどうやって放射されたかによって
飛んでくる光の偏り方なんか波の形が若干変わるんですよ ぱっと見は変わらないように
その 雪とか雪山行った時とか海とか行った時に水面に反射したり雪に反射したりして
飛んでくる光ってなんか異常に眩しかったりしません 同じ光で別に他のとこ行ったら壁から反射する光は一緒なのに
ねそれはなぜかっていうと雪に反射して水に反射して光のこの 光の量は変わってないんだけど偏りが変わっ偏り方が変わって目に対して
こう 違和感を覚えさせるみたいなのがこれ光の偏りなんですよ
だからそれって変更サングラスってやつをつけるとその偏りっていうのを修正して眩しく なくなったりするみたいなそれが
その光の性質としてあって で僕たちは今観測手法としてその変更っていうのも捉えることができると
いうのでその光の偏り方を見てプラス光の増減を見て 立体的に ai がその
物理的な3次元の空間というのを再現できるモデルっていうのが今回完成したと いうようなところで過去に僕たちの
住んでいるこの天の川銀河の中心のブラックホールが起こしたフレアっていうのの 立体的な形をいっぱい再現してみて
あこういう形になってるんだっていう 新しい目ができたっていう研究が発表されたんですよね
でこれは もちろん人間がこれまで考えてきたものっていうのを ai が学習して
でその ai が何だろうな 無理のない範囲でちゃんと物理学の法則に基づいている範囲でその
構造物っていうのを立体的に再現するっていうことをやってのけたというのが面白い ポイントでこれは何かこう
ai が数学的に物理的な法則と 天体からの情報っていうのを
うまく整理できる能力があるっていうことそしてその出てきた結果っていうのは本当に 物理学から見て違和感のないものだったっていうのが確認されたっていうのが
今回結構面白いポイントかなと思いますね 天文学者が一番悩んでいる天体からの情報が点でしかない
今後の研究の可能性
だけど本当は立体的に見たい 太陽の研究者ずるいなって思っているポイントを ai が解き放ってくれる可能性がある
そんな研究が出ていたのでこれからちょっとこういった分野が広がってくる可能性あります 宇宙話でもいろいろ紹介していこうかなと思っております
詳しいアルゴリズムとかはなんか宇宙話で話すのは違うかなと思ってるんで もしかしたらそのうち
こう もう一個のポッドキャスト隣のデータ分析屋さんで詳しく話すとき来るかもしれないんでそちらもぜひ
ポッドキャストチェックしてみてください 昨日ちょうど最新のエピソード上がっていてがっつり ai の話してるんで興味ある人はチェックして
くださいよろしくお願いしまーす はいアフタートークです
はいということでしゃべりすぎちゃいました なんか高校生に対する講演会の話とかちょっと明日のエピソードでさせていただきたいなと思って
おります 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ボタンの近くにある
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