Пылинки в диске вокруг молодой звезды слипаются, растут и когда-нибудь станут планетами. Но чтобы понять, сколько материала для планет есть в каждом диске, нужно измерить его массу и размер. Прямо взвесить далёкое облако нельзя — приходится судить по излучению пыли.

Астрономы натренировали нейросеть на тысячах моделей дисков, рассчитанных детальным компьютерным кодом. Сеть научилась быстро выдавать параметры диска по его изображению и спектру. Затем её соединили с алгоритмом байесовской оптимизации, который ищет наилучшее соответствие между моделью и наблюдениями. Так обработали снимки на длине волны 1,3 мм и спектры для протопланетных дисков в молекулярном облаке Змееносца.

Оказалось, что для дисков класса II (более зрелых) удаётся хорошо подобрать модель одновременно и под изображение, и под спектр. Для более молодых объектов класса I и «плоских» источников спектры подгоняются хуже — возможно, там пыль распределена иначе или есть дополнительный нагрев. Распределение масс дисков получилось шире и положе, чем дают простые оценки по яркости на 1,3 мм: стало больше и очень лёгких, и очень тяжёлых дисков.

Причина в том, что яркость пыли зависит не только от её массы, но и от температуры и оптической толщины. Эти эффекты сильно связаны с размером и наклоном диска, которые как раз уточняются по изображениям. Также выяснилось, что при переходе от молодых объектов класса I к плоским источникам и дискам класса II высота диска и его «распухание» к краю заметно уменьшаются. Диски становятся тоньше и более плоскими.