Cientistas da Universidade de Coimbra (UC) utilizaram técnicas de ‘machine learning’ para calcular, sete vezes mais rápido, as estrelas de neutrões, um dos objetos mais densos do Universo, cuja composição ainda não é totalmente conhecida.
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Explorando o método de regressão simbólica, uma ferramenta de ‘machine learning’ que fornece relações algébricas entre diferentes propriedades, uma equipa de cientistas do Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) obteve uma relação entre a massa máxima de uma estrela de neutrões e a sua equação de estado.
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Esta relação reduz os cálculos computacionais por um fator de sete, numa das etapas essenciais da procura de modelos compatíveis com as observações, revelou a FCTUC, num comunicado enviado a agência Lusa.
O cálculo utiliza a inferência de Bayes, que pode ser muito demorada, uma vez que é necessário resolver as equações diferenciais que determinam a massa e o raio da estrela para vários milhões de modelos.
As estrelas de neutrões podem ser vistas como núcleos gigantes muito ricos em neutrões, mas a sua verdadeira composição ainda é uma incógnita.
Segundo a investigadora do Centro de Física da Universidade de Coimbra e professora da FCTUC Constança Providência, com os atuais dados experimentais e observacionais disponíveis e os dados que serão recolhidos nas próximas décadas, espera-se que a composição destes objetos seja finalmente desvendada.
“Extrair das observações astronómicas as propriedades da matéria que interage pela força forte, como a matéria nuclear, a altas densidades, é, no entanto, outro desafio”, considerou.
As utilizações de métodos estatísticos são essenciais para o sucesso deste problema.
No entanto, de acordo com os especialistas, determinar o modo como a matéria sujeita a densidades e pressões extremamente elevadas se comporta dentro destes objetos – isto é, qual é a sua equação de estado, partindo do conhecimento da massa e raio das estrelas de neutrões, é um problema complicado que exige muitas horas de cálculo, pela quantidade de modelos que têm de ser testados.
Os investigadores envolvidos esperam que, num futuro próximo, “seja possível descodificar a equação de estado da matéria densa diretamente a partir do conhecimento preciso dos observáveis das estrelas de neutrões, utilizando estas técnicas computacionais avançadas”.
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