Astronomi traže od javnosti pomoć u pronalaženju novoformiranih crnih rupa

Astronomi traže od javnosti pomoć u pronalaženju novoformiranih crnih rupa

Holandski konzorcijum za crne rupe pokrenuo je verziju aplikacije BlackHoleFinder na osam jezika koju građani širom sveta mogu da koriste da pomognu u identifikaciji novoformiranih crnih rupa. Ranije je aplikacija bila dostupna samo na holandskom i engleskom jeziku.

Sada su dodati španski, nemački, kineski, bengalski, poljski i italijanski, što uveliko povećava broj ljudi koji mogu da pristupe aplikaciji za nauku građana na svom maternjem jeziku.

Proširenje aplikacije najavljeno je na 32. Generalnoj skupštini IAU u Kejptaunu u Južnoj Africi. Aplikacija je dostupna u Apple i Android prodavnicama aplikacija i preko https://www.blackholefinder.org.

Od građana širom sveta se traži da pomognu naučnicima da identifikuju koji su izvori zanimljivi i treba ih brzo pratiti – potencijalne kilonove – a koji izvori su lažni izvori. Prvo, i do sada jedino, posmatranje kilonove bilo je 18. avgusta 2017: kratak bljesak svetlosti izazvan spajanjem dve neutronske zvezde.

Ovo spajanje je rezultiralo formiranjem crne rupe zvezdane mase. Ovo je bio jedinstven događaj; pored bljeska svetlosti, gravitacioni talasi su takođe otkriveni tokom milisekundi koje su dovele do spajanja. Ovo je bio prvi put da su astronomi mogli da otkriju i gravitacione talase i elektromagnetno zračenje iz istog događaja.

Kada se pojavi kilonova, emitovana svetlost brzo bledi; može se otkriti samo nekoliko dana. Astronomi moraju da deluju brzo, usmeravajući teleskope na deo neba odakle potiče signal gravitacionog talasa. Međutim, detektori gravitacionih talasa, kao što su LIGO i Virgo, mogu odrediti lokaciju samo do stepena tačnosti koji se obično prostire na stotine kvadratnih stepeni na nebu (za referencu, pun mesec pokriva oko 0,2 kvadratna stepena), područje mnogo veće nego vidno polje najvećih teleskopa.

Da bi preciznije odredili lokaciju, astronomi su napravili teleskope po meri da brzo odrede slab optički signal povezan sa događajem spajanja. Nedavni dodatak ovim teleskopima je osetljiv BlackGEM niz teleskopa u severnom Čileu.

Čim se detektuje signal gravitacionog talasa, BlackGEM će brzo skenirati veliki deo neba identifikovan detektorima gravitacionih talasa. Poređenje ovih novih zapažanja sa prethodnim zapažanjima daje veliki broj izvora kandidata. Jedan od njih bi mogao biti povezan sa događajem gravitacionog talasa, kilonovom izazvanom spajanjem dve neutronske zvezde i rođenjem nove crne rupe.

„Međutim, pošto se velika površina neba mora pretraživati, lažni, neastronomski, signali mogu povremeno da prođu kroz naše filtere obučene AI“, objašnjava Stiven Blumen (Univerzitet Radboud, Holandija), menadžer projekta BlackGEM teleskopa .

Čest uzrok lažnih signala je svetlost koja se odbija od komunikacionih satelita. „Pored toga, BlackGEM takođe detektuje signale astronomskog porekla, ali koji nisu povezani sa signalom kilonove koji tražimo, kao što su asteroidi blizu Zemlje“, dodaje Peter Jonker (Univerzitet Radboud, Holandija), PI Građanske nauke aplikacija i ko-PI holandskog konzorcijuma crne rupe.

Od građana širom sveta se traži da pomognu astronomima da identifikuju koji su izvori lažni, a koji su potencijalni kandidati za naknadna posmatranja. „Čak i među ovim astronomskim signalima koji nisu posledica kilonove, postoje događaji povezani sa crnim rupama“, kaže Pol Groot (UTC, Univerzitet Radboud i PI BlackGEM-a).

Zbog velikog broja izvora kandidata, astronomi koriste tehnike veštačke inteligencije da bi odlučili koji su izvori zanimljivi, a koji se mogu zanemariti.

Bloemen kaže: „Ljudi su i dalje mnogo bolji u identifikaciji obrazaca od naših algoritama. Korišćenjem aplikacije, građani širom sveta mogu da pomognu da obuče naše algoritme veštačke inteligencije da razlikuju prave i lažne izvore i brže odrede najzanimljivije izvore kandidata.“

Građani koji su se pokazali sposobnim za uočavanje stvarnih izvora sada mogu pokrenuti naknadna posmatranja pomoću mreže robotskih teleskopa Opservatorije Las Cumbres (LCO).

Jonker je rekao: „Direktor LCO se ljubazno složio da dozvoli građanima da aktiviraju svoje teleskope od 0,4 m kako bi sproveli naknadna posmatranja direktno iz aplikacije kada korisnik to smatra potrebnim. Ovo će pružiti informacije koje astronomi mogu koristiti da utvrde da li je neko od stvarnih događaja je kilonova“.

Edvard Gomez, direktor obrazovanja LCO-a, dodaje: „Oduševljeni smo što vidimo da se LCO koristi za ovaj projekat nauke o građanima, i to na različitim jezicima, čineći astronomiju dostupnijom široj publici.

Danielle Pieterse, Ph.D. student na Univerzitetu Radboud i uključen u BlackGEM i razvoj aplikacije BlackHoleFinder rekao je: „Potencijalni kilonova signali mogu doći u bilo koje vreme, danju ili noću, i brzo se razvijaju, tako da je vreme od suštinskog značaja. Zato su BlackGEM podaci dostupni u aplikaciji širom sveta samo 15 minuta nakon što je teleskop uzeo podatke.

„Globalni domet aplikacije je takođe od ključnog značaja – sa naučnicima-građanima širom sveta, uvek će biti neko budan da brzo proveri nove podatke.

Tokom svake noći posmatranja u Čileu, BlackGEM niz će otkriti nove prolazne izvore. Korisnici aplikacije takođe mogu da vide teleskop uživo u aplikaciji. Podaci se ne mogu uzimati tokom dana u Čileu, tako da tada neće biti dostupni novi podaci. Konzorcijum detektora gravitacionih talasa LIGO/Virgo/KAGRA će aktivno „osluškivati“ nove signale gravitacionih talasa do juna 2025. godine.