近日，美国亚利桑那大学天体物理学博士、清华大学天文系蔡峥教授受邀来到微软亚洲研究院，与我们分享了天体物理研究与人工智能方法相结合的前沿探索。...当我们谈论宇宙，我们在谈论什么经常有人问我做什么，我说“天体物理”，他们就说：“那你给我算个命吧”，可能跟大家最有关的就是星座。但是我们宇宙研究究竟在做什么呢？...在现在的天文学研究里，即使只是用了一点点和人工智能相关的技术，就能对整个天体物理领域产生深远影响。...虽然人工智能技术在天体物理领域的应用还处于起步阶段，但人工智能已经开始真正参与人类对自然界新规律的发现。今天我想给大家举一些人工智能在天体物理中应用的例子。...光谱所蕴含的信息非常丰富，是天体的物理指纹，它能告诉我们太阳是由什么组成的，还有太阳的动力学信息等。缺光谱就无法认识天体的本质。
一名MIT天体物理博士小姐姐Kaley Brauer，又一次将一堆待办事项延期到下周时，开始思考人生： 我预期的生产力，和我实际生产力到底相差多少？（我到底有多能拖？）...在论文中，她用数据说话，给出了三个问题的答案：什么任务最能拖？拖延和学历有关吗？意识到拖延后，能想办法改善吗？...从下图中来看，本科生虽然编程量大，但码字、写论文的任务却相对最少，也比较轻松。 ? “论文+代码”量在三个学历中占比最高的研究生，确实不容易在预期时间内完成任务。...最后，作者小姐姐自己也表示，这篇在愚人节当天发出的论文，本身其实并不严肃，只希望让大家会心一笑。 ?...她的实际身份，是一名计算天体物理学在读博士生，研究方向是星系形成、以及早期宇宙的物理和化学性质，曾在布朗大学物理系获理学士学位。 ? 在学术研究之外，她还喜欢跳舞、徒步旅行和花滑。
项目概览 马克西米兰•卡茨和亚当•雅各布斯是美国石溪大学物理与天文 学系的博士研究生，他们力图通过研究恒星爆炸的成因来探察 难于捉摸的暗能量。...卡茨使用CASTRO软件，一个三维可压缩流体动力学代码，专 为研究恒星爆炸中的天体物理学流体流动而设计。...第一，天体物理系统中的多种长 度尺度相差很大，但必须同时模拟。 第二，他们必须精确计算一个系统的重力场，该系统远离像地 球或太阳这样的良好球体，并且随时间快速变化。...成果 现在他们有能力加速微物理计算，卡茨和雅各布 斯能够更快地运行更多有趣的科学仿真。...该团队讨论过将天体物理动力学求解器整体放到 GPU上的可能性，这种情形下，主机节点将主要 承担通信操作。 “我现在忙着重构CASTRO中的代码，以便在用 OpenACC加速时能直观一些”，卡茨说。
行早 发自 凹非寺 量子位 报道 | 公众号 QbitAI 2021年马上就要过完了，科学家们今年对物理的探索也结出了更多的硕果： 有粒子物理界的轰动发现，有时间晶体的神奇性质，还有深空中绽放的流光溢彩...…… 而就在最近，Quanta Magazine便站在岁末，总结了六个年度物理事件。...全部的数据分析尚需时间，但是如果这一发现属实，将可能颠覆粒子物理的标准模型。 进一步了解： 粒子物理标准模型错了？...可以说，这篇论文的结论直接关乎微软量子计算路线的未来。 但是出人意料的是，事情竟然反转了，有人在推特贴出了论文数据存在人为剪辑的证据： 后来，在2021年3月，Nature撤回了原论文。...在撤稿声明中，团队承认了之前对原论文中的电荷跳跃相关数据进行了“不必要的修正”。
近日来自萨塞克斯大学、伦敦大学学院等机构的研究者在论文《 Rediscovering orbital mechanics with machine learning 》中对上述问题进行的解答，他们的回答是...论文作者之一 Miles Cranmer 推特截图 具体而言，该研究提出了一种采用机器学习方法，通过观察自动发现实际物理系统的控制方程和隐藏属性。...论文地址：https://arxiv.org/pdf/2202.02306.pdf 该研究分为两个阶段：第一阶段的学习模拟器基于图网络 (GN)，图网络是一种深度神经网络，可以通过训练来逼近图上的复杂函数...在这里，太阳系的太阳、行星和卫星的（相对）位置和速度被表示为输入图的节点，而天体之间可能的物理交互（例如力）被表示为图的边。该研究将基于 GN 的模拟器与 30 年来观测到的太阳系轨迹进行了拟合。...图的节点代表天体，边的亮度与它们之间的引力相互作用的强度成正比。 数据与模型 数据：符号回归研究历来都专注于玩具（toy）模拟，但是现实世界的数据充满了混乱，包括噪音、信息丢失、未知的物理常数等。
△LB-1的艺术想象图（喻京川绘） 论文一作，中国国家天文台的刘继峰研究员表示： 目前大多数恒星演化模型认为，在我们的银河系中不应该存在如此质量的黑洞。...这颗黑洞被命名为IC 10 X-1 X-ray 发现这颗黑洞的科学家，马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理学中心的安德里亚•普雷斯特维奇（Andrea Prestwich）说：“我们没想到会发现这么大的恒星质量黑洞...他1991年进入北京大学读书，就读于天体物理学专业。1997年获得硕士学位之后，前往密歇根大学进一步深造。...2005年获天体物理学博士学位后，在哈佛大学做博士后及PI研究员，从事天体物理学研究，曾获美国宇航局爱因斯坦学者奖等。...他1996年本科毕业于中国科学技术大学物理系，之后在中国科学技术大学天体物理中心攻读博士学位，并于2005年毕业。 之后便进入中国科学院国家天文台工作，担任副研究员。2014年升任为研究员。
没错，物理模拟算法同时也是科学研究的有力工具。 尤其是像今年的诺贝尔物理奖颁给了气候和材料学领域的复杂系统，以及高能物理、天体物理学这些领域。...△CNN超架构 在实验中选取了10个科学模拟领域，其中就包括这次获得诺贝尔物理奖的气候模拟： 1、高能物理学中的弹性X射线汤姆逊散射（XRTS） 2、实验室天体物理学中的光学汤姆逊散射（OTS） 3、聚变能科学中的托卡马克边缘局域模诊断...（ELMs） 4、等离子体中的3倍射线发射光谱（XES） 5、天体物理学中的星系晕中心分布建模 6、沙茨基上升海洋高原地震层析成像（SeisTomo） 7、气候科学中使用大气环流模型（GCM）的全球气溶胶气候建模...育碧论文：https://dl.acm.org/doi/10.1145/3309486.3340245 视频演示：https://www.youtube.com/watch?...v=h7h9zF8OO7E 牛津论文： https://arxiv.org/abs/2001.08055
这就是最新「高清版」的黑洞照片 这张照片是一组新研究的产物，与之相关的两篇论文发表在《Astrophysical Journal》杂志上。...Harvard-Smithsonian 天体物理学中心天文学家 Sheperd Doeleman 说道：「这就像戴上一副偏光眼镜观察太阳一样，突然之间你就发现了事情的本质。」 ?...论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abe71d ?...科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家、EHT 理论工作组成员 Jason Dexter 说：「新的研究表明，黑洞边缘的磁场足够强大，可以将热气流喷射出去并帮助其抵抗黑洞引力…… 只有穿过磁场的气体才能螺旋向内进入视界...「通过对阵列进行技术升级、增加新的观测台站，EHT 还在迅速发展中，」EHT 合作成员、台北中研院天文与天体物理研究所东亚核心天文台联盟研究员朴永和表示。
此外，当 LIGO 开始听到这些黑洞的融合之声时，天体物理学家意识到宇宙中潜伏的黑洞肯定比他们之前预想的多。也许要多很多。...那时候，之前对这一思路持乐观态度的纽约大学天体物理学家 Yacine Ali-Haïmoud 发表了一篇论文，说明了这种类型的黑洞应该会对 LIGO 的检测率产生怎样的影响。...卡内基梅隆大学天体物理学家 Carl Rodriguez 说，「LIGO 的观测数据是有些奇怪之处，但我们目前能够通过普通的恒星演化过程解释我们目前所看到的一切。」...哈佛大学天体物理学家 Selma de Mink（她拟出了仅靠恒星产生 LIGO 所观测到的重量级黑洞对的理论）更是直言不讳：「我认为天文学家可以嘲笑它了。」...与此同时，其他一些天体物理学家则在探索该理论的不同方面。举个例子，对原初黑洞的最强约束可能来自微透镜搜索——这些调查同样始于 1990 年代。
通过进一步的研究，另外14个天体也可以被确定为系外行星。...该发现建立在去年由哈佛大学天体物理学家Andrew Vanderburg和谷歌AI的Chris Shallue发布的研究基础上，使用机器学习筛选美国宇航局的开普勒数据，以寻找太空中的天体。...谷歌大脑团队的成员，加州大学伯克利分校和德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学系，哈佛史密森尼天体物理中心在一篇论文中分享了这些发现。
作者 | 姜蔚蔚 编辑 | 唐里 这篇论文试图通过深度神经网络来解决天体力学中著名的三体问题。...早在牛顿的时代，三体问题就已经被提出，即三个可视为质点的天体在相互之间万有引力作用下的运动规律问题，至今无法被精确求解。与之相对的，描述两个天体相互运动的二体问题可以通过牛顿力学完美解决。...从数学上说，每一个天体在另外两个天体的万有引力作用下的运动方程可以表示为3个二阶的常微分方程或6个一阶的常微分方程[1]。在三体问题中，对应了求解18阶方程。...然而，物理定律只给了我们10个等式，包含3个质心方程、3个动量守恒方程、3个角动量守恒方程和1个能量守恒方程。因此从数学上完美求解三体问题是不可能的。...在物理领域，曾经就有研究将神经网络应用于模拟中子星碰撞[3]。
于是在2018年，两位不同领域的专家一拍即合，Taube利用天体物理学领域的经验、过程和工具创建了一个多因素模型。...Taube的这份天体物理版的生物模型确实大大加快了收集和分析数据的速度，她也因此这样感慨： 谁能想到天文学能向我们提供这么多东西呢？...而在2021年联合发表的论文中，研究者们详细展示了AstroPath平台是如何从动辄直径百万公里的天体的星系成像，来到百万分之一英寸的癌细胞成像中的。...利用天文物理学中已经成熟的天体映射（celestial object mapping）算法，将mIF标记成像的荧光图像缝合起来—— 最终形成一张显微镜载玻片上的二维、多色，且具有单细胞分辨率的肿瘤微环境...论文链接： https://science.sciencemag.org/content/372/6547/eaba2609 AstroPath平台： https://cancerres.aacrjournals.org
目前，相关研究成果已发表在《天体学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）期刊上，论文题为《Event Horizon Telescope imaging of the archetypal...从论文信息看，这张黑洞照片拍摄于2017年4月，同样由EHT（事件视界望远镜）拍摄，是一张55亿光年外的类星体3C 279中央核心，以及其射流起源照片。...天文学家在论文中称，3C 279是一颗具有突出无线电射流的光学剧变类星体（类星体中具有高能量和变化特征的一类，被认为朝地球方向有物质喷流，所以呈现出比其它类星体更为高能的特征，发射的可见光的变化幅度在一日内可达到...与此同时，天文学家还发现，吸积盘上的旋转材料在掉落黑洞时引起了细微变化，而这是之前从未观察到的，也因此此次发现将帮助天文学家进一步研究黑洞周围的物理性质，揭示类星体之谜。...探索黑洞的意义 一直以来，黑洞之于人类都是一个神秘的存在，作为宇宙中最神秘的天体之一，它似乎历来只存在于艺术加工或电脑模拟图像中。
这个奇怪的现象激起了天体物理学家的兴趣，在探测后的一周内，就陆续有多个小组发表了相关论文提出猜想。 在这些论文中，有一个普遍的猜想，透过这个猜想，我们或许可以找到暗物质的线索。...不少天体物理学家小组认为从这个现象可以窥探到宇宙暗物质的存在迹象，相关论文都已传输至预印本网站arxiv.org上。 简单来说，这个比较普遍的猜想机制可以用6个字来概括： 光子—轴子—光子。...高能量光子在穿越太空抵达银河系之前，会有另外一种存在形式：即轴子，而它正是物理学及天文学宇宙模型中假想的暗物质构成粒子之一。 并且轴子一般不会与传播路径周围的环境相互作用，因此也谈不上什么被吸收。...但如果这个高能粒子确实是来自伽马射线暴： 它将很有可能是新物理学的证据，而且可能是暗物质存在的证据。 微妙的是，之后一个俄罗斯天文台报告称，在伽马射线暴中发现了一个更高能量的光子，足有251TeV。...拉索之所以能探测到这么多高能光子，德国电子同步加速器的天体物理学家Sylvia Zhu称： 伽马射线暴基本上是在拉索正上方的天空中发生的。
堪萨斯大学的研究者表示，在过去的五年里，使用机器学习进行研究的天文学论文，数量增加了至少 5 倍。...在去年 12月，发表于 Astronomy & Astrophysics 上的一篇论文中，苏黎世联邦理工学院的一个团队，用生成模型来研究星系在演化过程中所经历的物理变化，他们的模型创建了人工数据集，用来作为模拟测试物理过程的一种方法...使用生成建模，天体物理学家可以研究星系从宇宙的低密度区域到高密度区域时的变化，以及这些变化导致的物理过程 2 利用机器学习算法获得新发现 在海德堡理论研究所，Kai Polsterer 领导着一个天文信息学小组...，他们专注于研究以数据为中心的天体物理学方法。...以往天体物理学家寻找系外行星的方法，主要是通过人工和自动化软件，对 NASA 开普勒项目的大量数据进行分析。 ? 当一颗绕轨道运行的行星挡住了一些光线时，恒星的测量亮度会轻微下降。
近日，普林斯顿大学的博士Miles Cranmer发表了一篇论文，将符号模型和深度学习模型结合了起来，给天体物理学带来了新的惊喜！...19岁时，Miles Cranmer读了一篇物理学家李 · 斯莫林的采访。...Cranmer自己设计的个人主页，致力于用AI加速天体物理学进展 图神经网络更擅长知识发现，符号表达泛化能力更强 为了使科学自动化，我们需要把知识发现自动化。然而，什么时候机器学习模型才能变成知识？...随着时间的推移，训练过程显示出稀疏性鼓励信息函数变得更像一个力学公式: 把GNN用到天体物理学中，奇迹发生了！ 如果把这种方法应用到天体物理学中，会有什么奇迹发生吗？...本文作者是普林斯顿大学的博士，他一直在尝试用AI来加速天体物理学的发展。 你如果感兴趣可以去作者的GitHub找到论文的源码，亲自体验一下发现物理定律的快感！
Tyson在台上的精彩演讲赢得掌声不断 Tyson是一位美国天体物理学家，曾在马里兰大学学院市分校、普林斯顿大学、美国自然史博物馆、海顿天象馆等多个单位任职。...小安点评 RSA DAY 4 单纯从技术角度来讲，以上两位的演讲主题并不深奥 -- Dame Stella Rimington 讲的是领导力和团队合作，Tyson讲的是天体物理学家如何读报纸及探索世界。
物理学的大厦，要迎来新的乌云了？ 欧洲航天局盖亚望远镜的一组观测数据，让牛顿和爱因斯坦的力学理论受到了天文学者的挑战。 发现者称，如果结论成立，将在整个物理学界产生巨大影响。...目前，Chae教授的论文已在The Astrophysical Journal上发表。 通过分析盖亚望远镜数据，他发现了双星系统之间存在引力异常。...Chae教授将观测到的天体运动二维投影中的线速度和半径通过蒙特卡罗方法反投影到三维空间，得到三维线速度v和半径r。 按照牛顿的引力模型，引力加速度gN=GM/r²。...（G为万有引力常数，M为中心天体质量） 而做圆周运动的天体的加速度a(该环境下与gN相等)为v²/r。 但当引力加速度gN≲10-9m/s²时，两式的结果出现了明显偏差。...总之，现象背后的本质仍有待进一步发掘，各位读者朋友们不妨让子弹再飞一会儿…… 论文地址： https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ace101
引力透镜效应是指空间中一个遥远天体的图像（如星系）被大质量天体的引力扭曲和放大，例如一个星系群在一个较小、遥远天体的前面就会引发这种效应。...该研究团队的研究成果于近期发表在《自然》（Nature）杂志上，第二篇论文目前正在《天体物理学杂志通讯》（The Astrophysical Journal Letters）杂志审稿中。
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