Группа учёных из Северо-Западного университета представила первую автоматическую систему для выявления, идентификации и классификации сверхновых при помощи искусственного интеллекта. Эта система может оказаться полезной для астрономов.
Как распознать сверхновую?
Сверхновая второго типа возникает из звезды, превосходящей по массе наше Солнце в несколько раз, которой закончились запасы ядерного топлива. Из-за этого она перестает поддерживать баланс между внутренним давлением и гравитацией, которая тянет звезду внутрь. Звезда разрушается под воздействием собственной гравитации, что приводит к сильному сжатию её ядра.
В конечном итоге давление и тепло достигают такой силы, что ядро звезды взрывается. При этом огромное количество вещества с огромной скоростью выбрасывается в космос. Эти тяжелые химические элементы затем вовлечены в формирование новых звезд и планет. Поэтому анализ этих объектов необходим для понимания эволюции космоса.
Обнаружение сверхновых до сих пор основывалось на комбинации автоматизированных систем и контроля человеком. Сейчас во многих астрономических обсерваториях применяются роботизированные телескопы, способные в автоматическом режиме и регулярно наблюдать за большими областями неба.
Эти устройства делают снимки ночного неба через заданные интервалы времени. Полученные изображения обрабатываются программным обеспечением для поиска потенциальных источников света. Возникновение на снимке нового источника может указывать на сверхновую звезду.
Для подтверждения этого утверждения астрономы применяют телескопы с спектрографами. Спектрографы разделяют свет на спектры. Сверхновые обладают четко различимыми спектральными характеристиками.
Обеспечить астрономов большей свободой для научных исследований.
Новый автоматизированный инструмент под названием Bright Transient Survey Bot (BTSbot) призван исключить человека из процесса поиска астрономических явлений. Модель искусственного интеллекта обучена на массиве данных из 1,4 млн изображений от 16 000 источников. Изображения содержали свидетельства сверхновых, галактик и других переходных астрономических явлений. После обучения модель машинного обучения может автоматически находить кандидатов в сверхновые звезды, анализируя изображения от автоматических телескопов.
Система незамедлительно запросила спектральные данные у роботизированного телескопа Паломарской обсерватории в Калифорнии. В результате система классифицировала сверхновую как «звёздный взрыв» с участием белой карликовой звезды.
Исследователи полны энтузиазма, считая, что освобожденное время благодаря отказу от ручного обнаружения и идентификации сверхновых позволит им проанализировать наблюдения и разработать новые гипотезы о происхождении наблюдаемых космических взрывов.