Астрофизики научили нейросети моделировать рождение тяжёлых элементов при слиянии звёзд в реальном времени

Метод RHINE рассчитывает выделение энергии r-процесса в реальном времени, исправляя системные ошибки в моделях со времён исторического наблюдения GW170817Группа вычислительных астрофизиков из Центра по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца (GSI, Германия) представила RHINE (R-process Heating Implementation with NEural networks) — первый

метод, который использует нейросети непосредственно внутри многомерных гидродинамических симуляций слияния нейтронных звёзд. Разработка устраняет проблему, которая оставалась нерешённой после открытия события GW170817 — первого зарегистрированного слияния нейтронных звёзд с одновременным наблюдением гравитационных волн и электромагнитного излучения.Именно после GW170817 стало ясно, что существующие модели систематически упускают важную физику. До сих пор расчёты обычно

проводились в два этапа: сначала моделировалось само столкновение без учёта ядерных процессов, а затем уже после завершения симуляции отдельно рассчитывался нуклеосинтез вдоль полученных траекторий вещества. Авторы называют такой подход внутренне противоречивым: энергия, выделяющаяся во время r-процесса — быстрого захвата нейтронов, в ходе которого образуются золото, платина и многие другие тяжёлые элементы, — достигает

2–3 МэВ на барион и сопоставима с кинетической энергией выбрасываемого вещества. Это означает, что она должна влиять на движение вещества прямо во время расчёта, а не после него.Главное препятствие заключалось в вычислительной сложности. Для полного моделирования r-процесса необходимо одновременно решать систему уравнений для примерно 3000 различных изотопов, что практически невозможно

встроить в современные трёхмерные гидродинамические модели. Попытки заменить такие вычисления простыми параметризациями давали заметные ошибки, поскольку не учитывали локальные изменения состава вещества и их влияние на выделение энергии.В RHINE вместо отслеживания тысяч отдельных изотопов используются лишь несколько физических характеристик среды: массовые доли нейтронов, протонов,

альфа-частиц и тяжёлых ядер, среднее массовое число тяжёлых ядер и средний избыток массы на барион. Именно эти параметры становятся входными данными для ансамбля из 16 специализированных нейросетей типа многослойного перцептрона (MLP). Каждая сеть содержит два скрытых слоя по 30–50 нейронов и обучена предсказывать скорость

изменения состава вещества и выделения энергии практически в реальном времени. Перед вычислениями входные параметры автоматически нормализуются и масштабируются, а после — специальный блок коррекции обеспечивает строгое соблюдение законов сохранения массы и электрического заряда.17 августа 2017 года в линзовидной галактике NGC 4993 впервые было зарегистрировано слияние двух нейтронных звёзд по сигналу гравитационных волн события. Связанная с этим событием килоновая хорошо видна на

снимке, полученном космическим телескопом «Хаббл».Источник: NASA, ESA; A.J. Levan, N.R. Tanvir, A. Fruchter и O. Fox (STScI) Для обучения RHINE авторы использовали результаты полных расчётов ядерных сетей — современного «золотого стандарта» моделирования нуклеосинтеза. Обучающий набор включал 240 тысяч временных шагов, полученных по 5000 траекториям выбросов вещества при слиянии нейтронных звёзд.Нейросети обучались на платформе PyTorch с использованием оптимизатора ADAM в течение

2–10 тысяч эпох, при этом обучение каждой модели занимало около 100 часов процессорного времени. Затем систему проверяли на сценариях, которые не использовались во время обучения. В большинстве тестов отклонение по выделившейся энергии не превышало 10% по сравнению с полными расчётами, а интеграция RHINE увеличивала время выполнения гидродинамической симуляции всего в 1,3–2,1 раза, что на порядки быстрее прямого расчёта тысяч

ядерных реакций.Практический эффект оказался весьма заметным. При моделировании выбросов вещества из аккреционного диска вокруг образующейся чёрной дыры, которое покидает систему спустя секунды после слияния и движется значительно медленнее динамических выбросов, — учёт r-процесса увеличил среднюю скорость вещества примерно на 40%, а его массу — примерно на 20%. Дополнительная энергия помогает веществу преодолеть гравитацию центрального объекта и покинуть диск. Сам

химический состав изменился сравнительно мало, однако влияние на наблюдаемое излучение оказалось значительно сильнее.Расчёты показали, что килоновая — вспышка, возникающая после слияния нейтронных звёзд благодаря распаду недавно синтезированных тяжёлых элементов, — примерно через 10 дней после столкновения становится почти вдвое ярче, если учитывать динамическую обратную связь r-процесса. Это особенно важно для интерпретации наблюдений, подобных GW170817, поскольку именно

по форме кривой блеска астрономы восстанавливают массу выбросов, скорость их расширения и условия образования тяжёлых элементов.Разработка предоставляет инструмент для значительно более точного моделирования процессов, которые затем можно сравнивать с данными гравитационно-волновых обсерваторий и телескопов. Код RHINE и нейросети опубликованы в открытом доступе, что

позволит другим научным группам использовать систему в собственных моделях слияний нейтронных звёзд и проверять её на будущих наблюдениях подобных GW170817.

Астрофизики научили нейросети моделировать рождение тяжёлых элементов при слиянии звёзд в реальном времени

Сообщает www.ixbt.com

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

13:00, 05 Май One UI 9 кардинально изменит медиаплеер Samsung Galaxy. Интерфейс будет подстраиваться под музыку в реальном времени Авторитетные инсайдеры Тарун Ватс и Раджеш Раджпут раскрыли изменения будущего обновления One UI 9, которые Samsung готовит для медиаплеера. Судя по ...

22:00, 10 Май Хакер доказал, что может отслеживать полицейских в реальном времени через Bluetooth в их табельном оружии Проблема, о которой предупреждали ещё два года назад, касается оборудования компании Axon — мирового лидера по производству полицейских камер и элект...

00:00, 11 Июн Google представила Gemini 3.5 Live Translate — модель почти синхронного перевода речи в реальном времени на 70+ языков Новая аудиомодель Google выполняет потоковый перевод, сохраняя интонацию и ритм речи и постепенно внедряется в Google Translate, Meet и сторонние пла...

13:00, 14 Май «Семь колец, меняющих правила общения»: южнокорейские ученые создали беспроводной ИИ-переводчик языка жестов, работающий в реальном времени Устройство, похожее на полупрозрачный пластырь, надевается на пальцы, не требует калибровки и распознает жесты с точностью около 88%. Разработка уже ...

12:00, 09 Май Умная, премиальная и недорогая: вышла умная зубная щетка Xiaomi с экраном и анализом чистки в реальном времени Народный бренд Xiaomi выпустил новую электрическую зубную щетку Mijia Sonic Vibration Electric Toothbrush Pro. Устройство получило необычный для сегм...

14:00, 15 Май Марсианский винт преодолел звуковой барьер: путь для тяжёлых вертолётов на Красную планету открыт Исследователи из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) и компании AeroVironment впервые в истории раскрутили роторы марсианского вертолёта ново...

14:00, 04 Май Ученые СПбГУ создали новый тип логических элементов для нейроморфных чипов В пресс-службе Санкт-Петербургского государственного университета сообщили, что ученые вуза предложили свежий подход к созданию логических элементов ...

Гравитационные волны впервые дотянулись до горизонта событий: LIGO зафиксировал его динамический отпечаток в слиянии чёрных дыр GW250114 21:00, 28 Июн Гравитационные волны впервые «дотянулись» до горизонта событий: LIGO зафиксировал его динамический «отпечаток» в слиянии чёрных дыр GW250114 Анализ сигнала GW250114 выявил компонент излучения, несущий информацию о динамике пространства-времени непосредственно у границы невозврата — ранее н...

21:00, 24 Апр Росатом впервые в мире провёл «дожиг» опасных элементов ядерных отходов ТАСС сообщает, что Росатом успешно испытал технологию «дожигания» минорных актинидов (америция-241 и нептуния-237) в реакторе на быстрых нейтронах БН...

17:00, 02 Май Африка раскалывается прямо сейчас: учёные видят рождение океана На Земле зарождается шестой океан — материк раскалывается на глазах Африканский континент медленно разламывается надвое, и на месте разлома однажды п...

06:00, 13 Июн Впервые составлена полная карта спектра силана — для астрофизики и микроэлектроники Томские учёные с коллегами из Германии впервые детально описали весь спектр силана, включая труднодоступные «горячие» переходы. Они проанализировали ...

17:00, 29 Июн Миллионный актив за рождение детей: в России предложили радикально сменить правила игры Демографическая политика России требует перехода от точечного латания дыр к созданию долгосрочных драйверов воспроизводства капитала. Инициатива Обще...

12:00, 30 Июн Детей хотят превратить в KPI для бизнеса: рождение ребенка рискует стать рабочим показателем Компании используют меры материальной поддержки семейных сотрудников как инструмент удержания кадров, а не сознательного управления рождаемостью, рас...

10:00, 13 Май Нейросеть из Иннополиса научили предсказывать взгляд врача при чтении рентгена Учёные Университета Иннополис создали нейросеть, которая предсказывает, на какие участки рентгеновского снимка смотрит врач и как долго. Модель обуча...

18:00, 14 Июн Инженеры научили дронов восстанавливать полёт после столкновения, как насекомые Исследователи из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института 13 июня 2026 года представили а...

06:00, 16 Май Космос стал эталонной лабораторией: астрофизики впервые измерили константы углерода точнее земных приборов Наблюдения с борта стратосферной обсерватории SOFIA устранили 40-летний пробел в учебниках физикиВ фундаментальной науке существует негласное «раздел...

14:00, 13 Май Google DeepMind переосмыслил указатель мыши: Gemini научили понимать, на что именно указывает пользователь Полноценный интерфейс для ИИ — достаточно навести и сказать «сделай это»Исследователи из подразделения Google DeepMind представили концепцию AI-enabl...

09:00, 01 Июл Диагноз по выдоху: в Сеченовском университете научили искусственный интеллект выявлять четыре заболевания легких с точностью до 92% Российские ученые разработали неинвазивный метод диагностики, основанный на анализе состава выдыхаемого воздуха. Нейросеть способна распознавать рак ...

23:00, 20 Май Новая модель ставит под сомнение лунное происхождение астероида «Камоалева»: астрофизики подсчитали, что выбить крупный обломок с Луны на стабильную орбиту рядом с Землёй почти невозможно Точку в споре поставит китайский зонд «Тяньвэнь-2»Изучение происхождения соорбитальных объектов Земли — тел, находящихся в орбитальном резонансе 1:1 ...

22:00, 19 Июн ИИ для вайбкодинга: какие нейросети лучше использовать Ни для кого не секрет, что разработка программного обеспечения – это чрезвычайно динамическая отрасль, которая никогда не стоит на месте. Но в послед...

03:00, 01 Июн В России придумали как отучить нейросети врать Разработчики из Университета Решетнева придумали, как уменьшить «галлюцинации» у нейросетей — случаи, когда модель уверенно сообщает неверную или выд...

17:00, 23 Май Почему нейросети могут сломаться уже через несколько лет? Нейросети могут стать глупее уже через несколько лет, но это можно остановить Нейросети вроде ChatGPT и Gemini потребляют баснословное количество эне...

10:00, 30 Июн Как развернуть локальную модель нейросети на смартфоне и не зависеть от блокировок Россиянам недоступны многие популярные модели искусственного интеллекта. И нет никаких гарантий, что пока работающие в стране сервисы в один не слишк...

05:00, 03 Июл Нейросети появились во всех программах Apple Creator Studio Фото: Apple Компания Apple обновила набор творческих программ Creator Studio, добавив в них функции на основе искусственного интеллекта и улучшив свя...

01:00, 17 Май Правда ли, что нейросети скоро сделают изучение языков бесполезным Переводчики на основе ИИ никогда не заменят реальное знание языков ИИ-переводчики уже умеют переводить речь в реальном времени, озвучивать видео и по...

13:00, 10 Июн Вице-премьер Григоренко: запрещать иностранные нейросети в России не планируется Вице-премьер Дмитрий Григоренко на ПМЭФ заявил, что в разрабатываемом законе об ИИ нет запретительных положений в отношении иностранных нейросетей. З...

23:00, 07 Июн Искусственный интеллект в бизнесе: как нейросети помогают увеличивать прибыль компании Внедрение искусственного интеллекта перестало быть прерогативой исключительно крупных IT-корпораций с многомиллионными бюджетами. Сегодня нейросети и...

12:00, 26 Апр Как сделать презентацию с помощью нейросети — подборка хороших сервисов и простой гайд Раньше сделать нормальную презентацию значило убить вечер: придумать структуру, набрать текст, найти картинки, не облажаться с оформлением. Сейчас вс...

05:00, 11 Июл Нейросети выбрали, кого оставить без работы: главная ошибка сотрудников уже раскрыта Под удар при внедрении ИИ попадают не профессии, а позиции с повторяемыми задачами и четкими критериями проверки — при этом чем выше цена ошибки, тем...

09:00, 14 Июн «Выкидывать их на помойку?» — Гай Германика о блате детей звезд в кино Продвижение детей известных артистов в киноиндустрии — абсолютная норма. Об этом заявила режиссер Валерия Гай Германика в беседе с корреспондентом 5-...

11:00, 05 Июн Константин Эрнст объявил о возвращении проекта "Фабрика звёзд" Генеральный продюсер Первого канала Константин Эрнст заявил, что готовит к перезапуску популярное в нулевых музыкальное реалити-шоу "Фабрика звёзд". ...

13:00, 14 Май Роботы-доставщики выходят на улицы Казани: лидары, нейросети и 20 тысяч машин к 2027 году Улицы Казани становятся ареной для одного из самых масштабных в России экспериментов по внедрению автономных сервисных роботов. С 14 мая зона работы ...

03:00, 04 Июл Нефтяной мусор стал золотой жилой: нейросети начали находить скрытые ресурсы под ногами Сибирские ученые научили нейросети видеть сквозь землю и искать стройматериалы там, где раньше их не замечали. Специалисты ИНГГ СО РАН разработали ал...

14:00, 08 Июн Небесный вальс: как пара звезд подстегнула разгадку астрономической загадки Пара звезд, вальсирующих в смертельном пике, — так выглядит найденный космический хулиган ASKAP J1745. Это не просто точка на карте неба, а мощный ис...

00:00, 05 Июн "У нас лучше". Марк Эйдельштейн рассказал о разнице в рационе голливудских и российских звёзд Марк Эйдельштейн, звезда фильма "Анора" Шона Бейкера, который в прошлом году получил "Оскар" как лучшая кинокартина, рассказал о разнице в рационе го...

01:00, 15 Июн Космические каннибалы среди нас: обнаружены системы, где миры исчезают в пасти звёзд Представьте, что вы годами сидите на строгой диете, сжигая каждую калорию, а потом внезапно оказываетесь в центре кондитерской лавки. С красными карл...

22:00, 19 Апр Студенты нашли одну из старейших звезд Вселенной, мигрировавшую в Млечный Путь Звезда SDSS J0715-7334 с рекордно низким содержанием металлов оказалась «мигрантом» из Большого Магелланова Облака и относится к ранним поколениям зв...

00:00, 29 Июн Как прошли выпускные звёзд: Киркоров остался один, а Кабо догулялась до Пушкина Звёзды эстрады, театра и кино рассказали Metro о том, как встречали первый взрослый рассвет. Таисия Повалий, певица: – В школе я училась хорошо, без ...

20:00, 21 Май Правда о гибели звезд в Антарктиде: найдены доказательства космических ударов по Земле Антарктические льды превратились в архив межзвездных катастроф. Ученые из центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф обнаружили в древних кернах изо...

19:00, 13 Май Как TikTok превратил старых артистов в новых звёзд, а рис с фаршем – в мужской корм Андрей Гайдулян: вторая волна популярности Актёр, известный по ролям в "Универе" и "Саше Тане", переживает неожиданный ренессанс в соцсетях. Андрей Г...

05:00, 24 Июн Как правильно организовать учет рабочего времени на предприятии? Эффективный учет рабочего времени является одним из важнейших элементов управления персоналом и производственными процессами. От того, насколько грам...

06:00, 01 Июн В Мариинском дворце заложили "Капсулу времени" для потомков В День основания Северной столицы губернатор Александр Беглов и председатель петербургского ЗакСа Александр Бельский заложили в фойе Красного зала Ма...

16:00, 19 Май Хетчбэк Toyota Starlet получил ноль звезд в краш-тестах Global NCAP Toyota, известная своим вниманием к безопасности, получила шокирующий результат в краш-тесте Global NCAP. Популярный в ЮАР субкомпактный хэтчбек Toyo...

21:00, 29 Май Стилист Михаил Барышников раскритиковал наших звёзд, которые ездят на Недели моды Экс-директор моды журналов "Собака.ru" и SNC Михаил Барышников в интервью Мадонне Мур рассказал, что думает про скандал со стилистом Николаем Овечкин...

20:00, 09 Июл Черные дыры не просто пожирают: ученые нашли их тайный план по уничтожению звезд Представьте, что вы решили построить дом, заказали кирпич, но приехал огромный вентилятор и сдул все стройматериалы в соседний район. Примерно такой ...

19:00, 18 Апр Биометрия важнее времени: как запуск EES парализовал крупнейшие авиахабы ЕС Европа захлопнула "цифровой капкан" перед носом миллионов туристов. 10 апреля 2026 года в аэропортах 15 стран ЕС официально стартовал хаос под аббрев...

23:00, 18 Апр "Как в оперу ворвались пьяные родственники". Екатерина Волкова раскритиковала наряды звёзд на ММКФ-2026 Актриса Екатерина Волкова раскритиковала наряды звёзд на церемонии открытия ММКФ-2026."Сейчас смотрю репортажи — у меня возникает физическая неловкос...

19:00, 30 Апр На горизонте пять звёзд: почему крупный гостиничный оператор начал масштабную экспансию в Крыму Крупнейший федеральный гостиничный оператор Cosmos Hotel Group готовит масштабный десант на полуостров. Сеть берет в управление 14 новых объектов, чт...

01:00, 27 Июн В Windows 11 стала доступна функция «Восстановление на определённый момент времени» Изображение сгенерировано в Nano Banana 2 Microsoft объявила о релизе новой функции для Windows 11 под названием «Восстановление на определённый моме...

21:00, 11 Июл Тимо Глок: «На мой взгляд, столкновение Антонелли и Расселла – это вопрос времени» Бывший пилот «Формулы-1» Тимо Глок поделился мнением о том, чего стоит ждать от борьбы за чемпионский титул, в которой на данный момент участвуют два...

19:00, 26 Май Лёд-архивариус: в Антарктиде нашли капсулу времени с секретами климата шестимиллионной давности Представьте себе идеальную капсулу времени. Нет, это не зарытый в землю ящик с пионерскими значками, а консервная банка из чистого льда. В Антарктиде...

19:00, 11 Май Физики создали новые состояния материи, «раскачивая» магнитное поле во времени Исследование показало, что периодическое изменение магнитного поля способно порождать экзотические квантовые фазы, которых не существует в обычных ма...

09:00, 17 Июн Физики в США и Австрии создали хронометр: этот вековой миф о времени официально разрушен Представьте, что ваши настенные часы внезапно начали врать не на минуту в месяц, а на секунду за миллиард лет. Учёные из Австрии и США совершили имен...

11:00, 11 Июн Участник «Времени героев» Сидоренко стал заместителем министра туризма Кубани Выпускник президентской программы «Время героев» и кавалер двух орденов Мужества Дмитрий Сидоренко занял пост заместителя министра курортов и туризма...

16:00, 29 Май Motor назвал 5 причин, которые ставили ВАЗ-2108 выше иномарок своего времени В народе его окрестили «зубилом» — из-за той самой хищной облицовки радиатора, напоминавшей птичий клюв. Официально модель именовалась «Спутник», а н...

01:00, 15 Июн В Британии обнаружил двигатель времени: почему в этой системе часы оказались лишними Время — не абстрактная стрелка на циферблате, а физическая величина, рожденная хаосом. Физики долго спорили: привязано ли оно к "тиканью" Вселенной и...

21:00, 12 Июл Новый сервис Альфа-Банка показывает наличие топлива на 21 тыс. АЗС по всей России в режиме реального времени Сервис доступен абсолютно всем, не только клиентам банкаАльфа-Банк запустил собственный сервис поиска АЗС с информацией о наличии топлива. Воспользов...

02:00, 11 Май 70 тысяч звёзд, ИИ и 40 тысяч добровольцев установили новые границы поиска внеземного разума Проект UCLA за 10 лет не нашёл сигналов инопланетного разума, но создал систему поиска техномаркеров с точностью 94% и доказал, что радиоцивилизации ...

21:00, 28 Июн Телескоп «Евклид» создал самое детальное изображение центра Млечного Пути за 26 часов: карта из 60 миллионов звёзд станет «опорным кадром» для поиска экзопланет Космический телескоп ESA получил мозаику галактического балджа, которая уже используется как временная «точка отсчёта» для метода микролинзирования и...

08:00, 20 Апр Продал машину, а новый хозяин не ставит её на учёт: как поставить на место хитреца в такой ситуации, потратив 2 минуты своего времени ГИБДД РМ Новый владелец не поставил проданную машину на учёт: за две минуты можно избавиться от чужих штрафов и налогов без визита в ГИБДД. Десять дн...

20:00, 04 Июл Лоран Мекьес о проблемах Ферстаппена: «Макс терял очень много времени на прямых, в данный момент трудно дать объяснение случившемуся» Руководитель « Ред Булл » Лоран Мекьес подвел итоги квалификации к Гран-при Великобритании , подтвердив наличие проблем в работе силовой установки на...

13:00, 16 Июн Тренер Ирана о том, что команде велели немедленно покинуть США после матча с Новой Зеландией: «Не дали даже времени на восстановление. Нас притесняют сильнее всех на ЧМ» Главный тренер сборной Ирана Амир Галенои заявил, что команде велели покинуть США сразу после завершения матча группового этапа ЧМ-2026 с Новой Зелан...