【プレスリリース】ダークマターを見る！– HSC国際チームが宇宙の標準理論を検証 [Press Release] How to see the invisible: Using dark matter distribution to test our cosmological model
東京大学 国際高等研究所 カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU）/ Beyond AI 研究推進機構の高田昌弘 教授と杉山素直 特任研究員（研究プロジェクト：量子ゆらぎから天の川銀河の形成史の解明を通じたAIの進展 / 研究リーダー： 村山斉 教授）を含む、すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラによる大規模撮像探査（HSC-SSP）の国際共同研究チームから、アインシュタインが提案した宇宙の標準理論の矛盾を突く可能性のある研究成果が発表されました。
今回の検証実験におけるAIの活用について、高田教授のコメント：
「今回、すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam宇宙観測の中間データを用いて、弱重力レンズ効果という宇宙の現象を測定し、その測定結果と宇宙理論を比較することで、宇宙論パラメータとよばれる宇宙を記述する物理量を測定しました。この理論モデルのなかで、宇宙論シミュレーションの大量のデータを学習データとして用い、ディープラーニングで回帰モデルを構築しました。つまり、この理論モデルはスーパーコンピュータで作った宇宙と同等で、すばるの観測とスパコンの理論を比較したことと同等になります。それを用いて、宇宙論パラメータを測定したところ、初期宇宙のデータとの矛盾が発見されました」
プレスリリース全文：
https://www.ipmu.jp/ja/20230404-darkmatter
村山研究グループのプロジェクトページ
https://beyondai.jp/contents/projects/murayama
An international team of astrophysicists and cosmologists from various institutes, including Professor Masahiro Takada and Dr. Sunao Sugiyama, a Project Researcher, of the Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) at the University of Tokyo, submitted a set of five papers that suggest the possibility that the standard cosmological model proposed by Einstein may be incomplete in some interesting way.
Professor Takada commented on the application of AI to the experiment as follows:
“In this study, we used interim data from the Subaru Telescope Hyper Suprime-Cam survey to measure a cosmological phenomenon called weak gravitational lensing effect. We then compared the measurement results with the cosmological model to measure physical quantities that describe the universe, called cosmological parameters.
In this theoretical model, we constructed a regression model using deep learning, with a large amount of data from cosmological simulations as training data. In other words, the theoretical model is equivalent to a universe created on a supercomputer and is equivalent to comparing Subaru’s observations with a supercomputer’s theory. Using this, we measured the cosmological parameters and found discrepancies with the data of the early universe.”
Professor Takada and Dr. Sugiyama are the Sub-Leader and Associate Researcher, respectively, of the Basic research project “New developments in AI through study of evolution of the Milky Way from initial quantum fluctuations to its assembly” (Research Leader: Professor Hitoshi Murayama of Kavli IPMU) at the Institute for AI and Beyond.
Full press release at the Kavli IPMU Official Website:
https://www.ipmu.jp/en/20230404-darkmatter
Project page of Professor Murayama's Research Group at the Institute for AI and Beyond:
https://beyondai.jp/contents/projects/murayama/?lang=en