Космические частицы с энергией, в миллионы раз превышающей возможности земных ускорителей, врезаются в атмосферу и порождают ливень из вторичных частиц. Этот ливень излучает радиоволны, которые ловят антенны на земле. Но сигнал слаб: его заглушает радиошум нашей Галактики и собственные шумы приёмников. Выделить такой сигнал — всё равно что расслышать шёпот на шумной улице.
Нейросеть работает как переводчик, который одновременно слушает интонацию и разбирает слова. Она смотрит на сигнал и во времени, и по частотам, запоминая характерные узоры радиовсплесков от космических ливней. Обученная на 410 тысячах смоделированных сигналов, она повышает чёткость в 15–23 децибела — это как если бы шёпот стал разговором в полный голос. После такой очистки в 2–3 раза больше антенн могут точно определить время прихода сигнала, а значит, точнее вычислить, откуда прилетела частица.
Метод особенно важен для будущего радиотелескопа GRAND, который раскинет антенны на площади в сто тысяч квадратных километров. Чем точнее каждая антенна, тем надёжнее вся сеть. А значит, мы сможем разглядеть далёкие источники самых энергичных частиц во Вселенной — и, возможно, понять, какие космические ускорители способны разогнать их до таких чудовищных энергий.
Энергия одной такой частицы сравнима с ударом теннисного мяча на подаче — только умещается она в одном протоне.