Снимки далёких галактик пестрят изогнутыми дугами и пятнами — это свет, искорёженный по пути к нам. Эффект, предсказанный Альбертом Эйнштейном в рамках общей теории относительности, работает как гигантское кривое зеркало: массивное скопление галактик своей гравитацией искажает изображения фоновых источников — явление, называемое гравитационным линзированием. По этим искривлениям можно вычислить распределение массы в скоплении, включая ту невидимую составляющую, что на 85% состоит из тёмной материи — загадочной субстанции, не испускающей и не поглощающей свет, чьё присутствие впервые заподозрил Фриц Цвикки ещё в 1930-х годах, наблюдая аномально высокие скорости галактик в скоплении Волос Вероники. Раньше астрономы тратили часы, вручную моделируя гравитационные линзы и вычерчивая карты массы. Но грядущие обзоры неба, такие как обсерватории нового поколения, выдадут сотни тысяч скоплений — руками не осилить. Решение нашлось в обучении нейросети на 15 000 вымышленных скоплений из набора DarkClusters-15k — симуляций, где распределение тёмной материи и видимого вещества было заранее известно. Сеть, словно мастер по кривым зеркалам, училась восстанавливать истинный облик далёких галактик по искажённому свету, следуя законам искривлённого пространства, которые и порождают гравитационное линзирование. Удивительный поворот: программа, натренированная исключительно на синтетических данных, справилась с реальным скоплением MACS 1206 точнее, чем многолетние труды человека по ручному моделированию. Теперь, не прибегая к трудоёмкой ручной настройке, можно за минуты «взвесить» десятки тысяч скоплений, восстанавливая карты их массы, и наконец приблизиться к разгадке природы тёмной материи.