Naukowcy odkryli supernową dzięki sztucznej inteligencji

Naukowcy na całym świecie stale poszukują nowych narzędzi i technik, które pomogą im zgłębić tajemnice kosmosu. Jednym z najbardziej fascynujących i jednocześnie trudnych do zrozumienia zjawisk są supernowe, czyli eksplozje gwiazd, które emitują ogromne ilości energii i materii w przestrzeń kosmiczną. Teraz, dzięki zaawansowanym algorytmom sztucznej inteligencji, astronomowie z kilku uniwersytetów na całym świecie dokonali przełomowego odkrycia, opracowując system, który samodzielnie wykrywa i weryfikuje supernowe, bez udziału człowieka. System ten został nazwany Bright Transient Survey Bot (BTSbot) i już ma na swoim koncie pierwsze odkrycie.

Sztuczna inteligencja w służbie eksploracji kosmosu

Współpraca naukowców z Northwestern University, Caltech, Uniwersytetu Minnesoty, Uniwersytetu Johna Mooresa w Liverpoolu i Uniwersytetu w Sztokholmie zaowocowała stworzeniem nowego narzędzia, które całkowicie automatyzuje proces poszukiwania supernowych na nocnym niebie. Osiągnięcie to nie tylko przyspiesza analizę nowych obiektów kosmicznych, ale także pomaga uniknąć błędów ludzkich, co jest niezwykle istotne w badaniach kosmicznych.

„Po raz pierwszy w historii algorytmy sztucznej inteligencji dostrzegły, zidentyfikowały, a potem potwierdziły poprzez nawiązanie komunikacji z innym teleskopem, odkrycie supernowej. To ważny krok naprzód, a dalsze udoskonalanie modelu umożliwi algorytmom identyfikowanie określonych podtypów eksplozji. Ostatecznie usunięcie ludzi z tego procesu zapewni badaczom więcej czasu na analizę swoich obserwacji i opracowanie nowych hipotez wyjaśniających pochodzenie kosmicznych eksplozji, które obserwujemy.”

– Adam Miller, Northwestern University

Zautomatyzowane oprogramowanie w BTSbot przedstawia naukowcom listę potencjalnych eksplozji, a badacze weryfikują kandydatów i przeprowadzają obserwacje spektroskopowe. Widmo, czyli rozkład fal światła o różnych długościach, jest kluczowe do potwierdzenia, czy obiekt jest supernową. Istnieją zrobotyzowane teleskopy, które potrafią zbierać widma, ale często to ludzie obsługują teleskopy ze spektrografami.

BTSbot już z pierwszym odkryciem!

Naukowcy, tworząc BTSbota, przeszkolili algorytmy uczenia maszynowego na ponad 1,4 mln obrazów z prawie 16 tys. źródeł, w tym potwierdzonych supernowych, krótkich rozbłysków na powierzchniach gwiazd, gwiazd zmiennych i innych. To pozwoliło stworzyć inteligentny system zdolny do identyfikacji nowych kandydatów na supernowe.

BTSbot niedawno odnotował swoje pierwsze odkrycie, wykrywając supernową o nazwie SN2023tyk. Teleskopy Zwicky Transient Facility (ZTF) automatycznie wykonują zdjęcia nocnego nieba w poszukiwaniu supernowych. SN2023tyk po raz pierwszy zauważono 3 października. BTSbot wykrył go dwa dni później i zażądał widma potencjalnej supernowej z Obserwatorium Palomar. Tam inny zrobotyzowany teleskop, SED Machine, przeprowadził szczegółowe obserwacje spektroskopowe. Ostatecznie BTSbot potwierdził, że SN2023tyk to supernowa typu Ia.

„To znacząco usprawnia szeroko zakrojone badania nad supernowymi, pomagając nam lepiej zrozumieć cykle życia gwiazd i pochodzenie pierwiastków, takich jak węgiel, żelazo i złoto, które wytwarzają supernowe.”

– Nabeel Rehemtulla z Northwestern University

Opracowanie BTSbota to kolejny krok w automatyzacji i przyspieszeniu badań kosmicznych. Ten rodzaj technologicznego postępu pozwoli badaczom na skoncentrowanie się na bardziej zaawansowanych analizach i odkryciach, a sztuczna inteligencja może stać się nieocenionym narzędziem w badaniach kosmosu. Dzięki niemu będziemy mogli lepiej zrozumieć procesy zachodzące w kosmosie i tajemnice gwiazd, które wybuchały, rzucając na naszej planetce światło na niebie.