Grâce à l’incroyable puissance des IA, nous commençons à mieux comprendre la fusion des trous noirs

Dans le cosmos, il y a ce qu’on appelle des trous noirs, des astres extrêmement compacts qui, lorsqu’ils fusionnent, émettent une onde gravitationnelle qui fait vibrer l’espace-temps.

Einstein avait déjà prédit l’existence des trous noirs

Ce phénomène a déjà été prédit par Einstein en 1916 mais les physiciens ont dû attendre près d’un siècle pour mettre aux points des détecteurs assez sensibles pour « sentir » la fusion des trous noirs. D’ailleurs, jusqu’à maintenant, la fusion des trous noirs est toujours considérée dans le monde de la physique comme l’événement le plus cataclysmique du Cosmos.

Dans cet effort de mieux comprendre ce qui se passe tout là-haut, les physiciens actuels ont recouru à l’intelligence artificielle.

Les physiciens ont utilisé l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique

Plus précisément, les scientifiques ont recouru à un algorithme d’IA doté de la capacité d’apprentissage automatique, également appelé machine learning ou apprentissage-machine. Concrètement, les chercheurs ont procédé à l’apprentissage de la machine en lui inculquant 900 simulations de fusion de deux trous noirs issus du programme SXS (Simulating eXtreme Spacetimes) et ces simulations ont été calculées sur le super ordinateur Wheeler de Caltech, le centre d’Astrophysique théorique de l’Institut de technologie de Californie.

Pour rappel, la première onde gravitationnelle émise par la fusion de deux trous noirs a été découverte en septembre 2015. Les chercheurs de CalTech se sont ainsi donné pour but de mettre à nu ce processus de fusion de trous noirs grâce à l’intelligence artificielle et ils ont publié les résultats de cette démarche dans un article du Physical Review Letters, paru le 10 janvier 2019.  

En tout cas, le moins que l’on puisse dire c’est que cette analyse est assez concise, il se pourrait même que ce soit la simulation la plus précise qu’on puisse disposer jusqu’à ce jour.

On dispose désormais de plus d’informations sur la fusion des trous noirs

En effet, l’équipe de physiciens est parvenu à décrire précisément les détails du nouveau trou noir issu de la fusion de deux trous noirs, avec sa masse et sa vitesse de rotation et même avec la forme de l’onde gravitationnelle issue de cet événement.

Pour ceux qui se demanderaient l’intérêt d’utiliser l’intelligence artificielle pour connaître de tels détails, sachez qu’au moment des dernières secondes de la fusion, c’est-à-dire lorsque les spirales décrites par les trous noirs sont de plus en plus proches, il devient extrêmement difficile pour les scientifiques de déterminer la forme de l’onde gravitationnelle, du moins, avec les méthodes de calcul traditionnelles ; ce qui n’est pas le cas avec l’intelligence artificielle.

En tout cas, les travaux effectués par ces physiciens seront un atout majeur pour la confection des nouveaux détecteurs capables de sentir les plus infimes variations de la forme des ondes gravitationnelles.