Алгоритмический поиск оптимальных рецептов формирования галактик экспресс

Оригинал: "The functional form of galaxy and halo luminosity and mass functions"
arXiv:2604.23236 · 2026-04-25 · CC BY 4.0 · 1 мин
Программа сама открыла простые формулы, которые точнее описывают, сколько во Вселенной галактик разной яркости и массы.

Астрономы, подобно поварам, долгое время описывали Вселенную, опираясь на одни и те же громоздкие рецепты — сложные математические формулы, оценивающие распределение галактик по светимости и массе, а также структуру невидимых фундаментов из тёмной материи — таинственной субстанции, проявляющей себя лишь через гравитацию. Однако точность этих моделей оставляла желать лучшего. Тогда на научную кухню пригласили цифрового шеф-повара — алгоритм эволюционной символической регрессии (ESR). В отличие от традиционных методов, где человек задаёт форму зависимостей, ESR перебирает миллионы комбинаций элементарных математических операций — сложения, умножения, возведения в степень — самостоятельно конструируя формулы, оптимально описывающие данные.

Алгоритм ESR, словно неутомимый экспериментатор, перепробовал миллионы сочетаний элементарных математических операций, чтобы найти самые точные и короткие описания космических распределений.

Результат оказался неожиданным: выяснилось, что для высокой точности не нужны сложные нагромождения. Простые зависимости — например, обратная связь между яркостью галактики и её численностью — работают точнее, если исключить искусственные поправки, вносившие искажения. Это сродни открытию, что для идеального круассана достаточно трёх базовых ингредиентов, а его вкус превосходит изыски многосоставного рецепта. Теперь, вооружившись этими лаконичными формулами, астрономы смогут быстрее собирать пазл эволюции галактик и уточнять стандартную космологическую модель — теоретический каркас, описывающий крупномасштабную структуру и развитие Вселенной.

Маленьких и тусклых галактик во Вселенной гораздо больше, чем гигантских ярких — как подберёзовиков в лесу по сравнению с вековыми дубами.

Как в романе «Автостопом по галактике» суперкомпьютер искал Ответ на главный вопрос, так и этот алгоритм ищет идеальный рецепт для космоса — только вместо философии получаются точные уравнения.

Учёные
Fritz ZwickyJames JeansSubrahmanyan ChandrasekharAdam RiessJohn Archibald WheelerNancy Grace Roman
Понятия
начальная функция масс символьная регрессия темп звездообразования функция рассеяния точки функциональный анализ SDSS