_ Astronomii folosesc AI pentru găsiți stele evazive „înghițind” planete

Astronomii au descoperit recent sute de stele pitice albe „poluate” în galaxia noastră natală, Calea Lactee. Acestea sunt pitice albe prinse consumând în mod activ planete pe orbita lor. Ele sunt o resursă valoroasă pentru studierea interioarelor acestor planete îndepărtate, demolate. Ele sunt, de asemenea, greu de găsit.

Din punct de vedere istoric, astronomii au fost nevoiți să examineze manual munți de date de sondaj pentru semnele acestor stele. Observațiile ulterioare le-ar dovedi sau respinge apoi suspiciunile.

Folosind o nouă formă de inteligență artificială, numită învățare multiple, o echipă condusă de studenta absolventă de la Universitatea Texas din Austin, Malia Kao, a accelerat procesul, conducând la o rată de succes de 99% în identificare. Descoperirile au fost publicate pe 31 iulie în The Astrophysical Journal.

Piticile albe sunt stele în stadiul final al vieții. Și-au consumat combustibilul, și-au eliberat straturile exterioare în spațiu și se răcesc încet. Într-o zi, soarele nostru va deveni o pitică albă, dar asta nu va mai fi peste 6 miliarde de ani.

Uneori, planetele care orbitează o pitică albă vor fi atrase de gravitația stelei lor, smulse și consumat. Când se întâmplă acest lucru, steaua devine „poluată” cu metale grele din interiorul planetei. Deoarece atmosferele piticelor albe sunt formate aproape în întregime din hidrogen și heliu, prezența altor elemente poate fi atribuită în mod fiabil unor surse externe.

„Pentru piticele albe poluate, interiorul planetei este literalmente ars pe suprafața stelei pe care să o privim”, a spus Kao. „Piticile albe poluate în acest moment sunt cel mai bun mod prin care putem caracteriza interioarele planetare.”

„În mod diferit”, a adăugat Keith Hawkins, astronom la UT și co-autor al lucrării, „este singura bună calitate. o modalitate sigură de a afla cu adevărat din ce planete din afara sistemului solar sunt făcute, ceea ce înseamnă că găsirea acestor pitice albe poluate este critică.”

Din păcate, dovezile acestor stele, care sunt identificate de metalele poluante din lor. atmosfere — pot fi subtile și greu de detectat. În plus, astronomii trebuie să le găsească într-o fereastră de timp relativ scurtă.

Deși astronomii pot identifica aceste stele examinând manual datele din sondajele astronomice, acest lucru poate dura mult timp. Pentru a testa un proces mai rapid, echipa a aplicat AI la datele disponibile de la telescopul spațial Gaia. „Gaia oferă una dintre cele mai mari studii spectroscopice ale piticelor albe până în prezent, dar datele au o rezoluție atât de scăzută încât ne-am gândit că nu ar fi posibil să găsim pitici albe poluate cu el”, a spus Hawkins. „Această lucrare arată că poți.”

Pentru a găsi aceste stele evazive, echipa a folosit tehnica AI numită învățare multiple. Cu acesta, un algoritm caută caracteristici similare într-un set de date și adună elemente similare într-o diagramă vizuală simplificată. Cercetătorii pot examina apoi diagrama și pot decide ce aglomerări justifică investigații suplimentare.

Astronomii au creat un algoritm pentru a sorta peste 100.000 de pitici albe posibile. Dintre acestea, un grup de 375 de stele părea promițător: au arătat caracteristica cheie de a avea metale grele în atmosferă. Observațiile ulterioare cu telescopul Hobby-Eberly de la Observatorul McDonald al UT au confirmat suspiciunile astronomilor.

„Metoda noastră poate crește de zece ori numărul de pitice albe poluate cunoscute, permițându-ne să studiem mai bine diversitatea și geologia. a planetelor din afara sistemului nostru solar”, a spus Kao. „În cele din urmă, dorim să stabilim dacă viața poate exista în afara sistemului nostru solar. Dacă a noastră este unică între sistemele planetare, ar putea fi și unică în capacitatea sa de a susține viața.”

Această abordare inovatoare este doar un exemplu al modului în care cercetătorii de la Universitatea Texas din Austin folosesc inteligența artificială pentru a rezolva misterele științifice. Pentru a promova și a prezenta aceste inovații, UT Austin a declarat 2024 Anul IA.

Această cercetare a folosit date de la misiunea Gaia a Agenției Spațiale Europene (ESA). Datele au fost prelucrate de Gaia Data Processing and Analysis Consortium.

Observațiile ulterioare au fost obținute cu Telescopul Hobby-Eberly (HET), care este un proiect comun al Universității din Texas din Austin, Universitatea de Stat din Pennsylvania, Ludwig Maximilians-Universitaet Muenchen și Georg-August Universitaet Goettingen și cu Very Large Telescope (VLT) la Observatorul European de Sud (ESO).

Centrul de calcul avansat din Texas de la UT Austin a oferit resurse de calcul, vizualizare și stocare de înaltă performanță pentru această cercetare.

(Fluierul)