Po prvi put, veštačka inteligencija (AI) je tražila, otkrila, potvrdila, klasifikovala i objavila otkriće supernove bez ikakve ljudske intervencije.
Međunarodni tim naučnika razvio je novi AI alat pod nazivom Bright Transient Survei Bot (BTSbot), koristeći preko 1,4 miliona slika iz skoro 16.000 izvora za obuku svog algoritma za mašinsko učenje.
Univerzitet Northvestern izveštava da novi sistem omogućava automatizaciju celog procesa otkrivanja eksplozije zvezde, što ne samo da eliminiše ljudsku grešku već i dramatično povećava brzinu.
„Na kraju krajeva, uklanjanje ljudi iz petlje pruža više vremena istraživačkom timu da analizira svoja zapažanja i razvije nove hipoteze kako bi objasnio poreklo kosmičkih eksplozija koje posmatramo“, kaže severozapadni astronom Adam Miler, jedan od vodećih istraživača u razvoju. of BTSbot.
„Ovo značajno pojednostavljuje velike studije supernova“, dodaje Nabil Rehemtula iz Northvesterna, astronom koji je zajedno sa Milerom vodio razvoj, „pomažući nam da bolje razumemo životne cikluse zvezda i poreklo elemenata koje supernove stvaraju, poput ugljenika, gvožđa i zlata .“
BTSbot je otkrio novootkrivenu supernovu pod nazivom SN2023tik u podacima iz Zvicki Transient Faciliti (ZTF), robotske kamere u Kaliforniji koja skenira severno nebo svaka dva dana.
Da bi tempo stavio u perspektivu, ZTF je snimio kosmičku eksploziju na noćnom nebu 3. oktobra, a BTSbot je pronašao supernovu u ZTF-ovim podacima 5. oktobra. Nakon komunikacije sa drugim robotskim instrumentima, BTSbot je mogao da potvrdi otkriće i klasifikuje događaj kao supernova tipa Ia , javno podelivši izveštaj 7. oktobra .
„ZTF je radio poslednjih šest godina, a za to vreme, ja i drugi smo proveli više od 2.000 sati vizuelno pregledavajući kandidate i određujući koje da posmatraju pomoću spektroskopije“, kaže astronom Kristofer Fremling sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju ( Caltech).
„Dodavanje BTSbota u naš tok posla će eliminisati potrebu da trošimo vreme na proveru ovih kandidata.
Iako su supernove svetli i energični događaji, nisu tako česti, niti ih je lako uočiti. Tradicionalne metode detekcije oslanjaju se na astronome da vizuelno pregledaju velike količine podataka iz robotskih teleskopa koji neprekidno skeniraju noćno nebo u potrazi za novim izvorima svetlosti.
„Automatizovani softver ljudima predstavlja listu potencijalnih eksplozija, koji provode vreme proveravajući kandidate i vršeći spektroskopska posmatranja“, objašnjava Miler.
„Možemo samo definitivno znati da je kandidat zaista supernova prikupljanjem njenog spektra – raspršene svetlosti izvora, koja otkriva elemente prisutne u eksploziji.
Ovo je dugotrajan proces, a procenjuje se da su astronomi otkrili samo mali deo svih supernova koje se javljaju u Univerzumu.
BTSbot je automatski zatražio od drugog robotskog instrumenta nazvanog Spectral Energi Distribution Machine (SEDM) da sprovede opsežna posmatranja potencijalne supernove kako bi prikupio njen spektar. Nakon dobijanja ovog spektra, SEDM ga je poslao na Caltech-ov SNIascore (koji je razvio Fremling) da klasifikuje supernovu.
Supernove tipa Ia su posebno važne za astronome jer se mogu koristiti za merenje širenja Univerzuma.
„Simulirana izvedba je bila odlična, ali nikada ne znate kako se to prevodi u stvarni svet dok to zapravo ne isprobate“, kaže Rehemtula. „Kada su zapažanja iz SEDM-a i automatizovana klasifikacija stigla od SNIascore-a, osetili smo ogroman talas olakšanja.“
Mogućnost da se noćno nebo skenira u potrazi za novim objektima mnogo efikasnije i efektivnije može da omogući otkrivanje mnogih novih supernova. BTSbot bi mogao da oslobodi astronome da se fokusiraju na tumačenje podataka i pružanje vrednih uvida u evoluciju zvezda i galaksija.
„Kada se sve uključi i radi kako treba, mi zapravo ništa ne radimo“, kaže Rehemtula. „Idemo na spavanje noću, a ujutru vidimo da BTSbot i ovi drugi AI nepokolebljivo rade svoj posao.“
