DATE2025.07.01 #Press Releases
AIで実現する高解像度銀河シミュレーション
－銀河進化の計算を6カ月短縮し約2カ月で完了－
発表概要
理化学研究所（理研）数理創造研究センター数理基礎部門の平島敬也基礎科学特別研究員、東京大学大学院理学系研究科の藤井通子准教授、森脇可奈助教、東北公益文科大学公益学部公益学科の平居悠講師、神戸大学大学院理学研究科の斎藤貴之准教授、牧野淳一郎特命教授、マックス・プランク天体物理学研究所のウーリッヒ・フィリップ・ステインワンデル博士研究員、フラットアイアン研究所計算天体物理学センターのシャーリー・ホーグループリーダーの国際共同研究グループは、人工知能（AI）の深層学習を用いて超新星爆発の複雑な物理過程を予測するサロゲート・モデルを開発し、これを銀河形成シミュレーションコードに初めて統合しました。
本研究成果は、シミュレーション中にリアルタイムで深層学習の推論を行い、従来実現が難しかった一つ一つの星を直接扱う「星ごと（star-by-star）」の高分解能銀河シミュレーションを加速した最初の例です。今回開発された手法は、われわれの住む天の川銀河の形成と進化における超新星フィードバックの詳細な解析に貢献すると期待されます。
従来、超新星爆発の衝撃波によるガスの膨張の再現（超新星フィードバック）がシミュレーションを進める上でボトルネックとなっていましたが、国際共同研究グループが今回開発したAIモデルがこのプロセスを高速かつ精度よく予測することで、この課題を解決しました。その結果、従来8カ月程度かかっていた銀河進化の計算を、6カ月短縮して約2カ月で完了できるようになりました。
本研究は、科学雑誌『The Astrophysical Journal』オンライン版（7月1日付：日本時間7月1日）に掲載されました。
図：矮小（わいしょう）銀河シミュレーションのガスと星の分布（©平島敬也）
関連リンク
理化学研究所、東北公益文科大学、神戸大学、マックスプランク天体物理学研究所、フラットアイアン研究所計算天体物理学センター
発表雑誌
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雑誌名 The Astrophysical Journal論文タイトル