Astronomia się zmienia. Sztuczna inteligencja po raz pierwszy sama odkryła i zweryfikowała supernową, zanim ktokolwiek ją zobaczył

Badanie bliskich i odległych rejonów wszechświata zawsze wiązało się z bezustannym odkrywaniem nowych obiektów. Wraz z rozwojem technologii człowiek był w stanie odkrywać coraz słabsze i ciemniejsze gwiazdy, nowe galaktyki, czarne dziury, egzoplanety oraz wszelkiego rodzaju zjawiska przejściowe, takie jak np. eksplozje supernowych, w których masywne gwiazdy kończąc swój żywot, choć przez chwilę osiągają jasność większą od jasności całej galaktyki, w której się znajdują. Czasy się jednak zmieniają. Rozwój technologii pozwala już teraz nie tylko budować coraz większe i coraz bardziej zaawansowane teleskopy. Możliwe jest bowiem zastąpienie przez komputer także samego astronoma.
Astronomia się zmienia. Sztuczna inteligencja po raz pierwszy sama odkryła i zweryfikowała supernową, zanim ktokolwiek ją zobaczył

Jak donoszą w najnowszym artykule naukowcy z Northwestern University, prowadzony przez nich międzynarodowy zespół astronomów stworzył całkowicie zautomatyzowany system przeznaczony do poszukiwania nowych eksplozji supernowych na całym nocnym niebie. Wyposażony w algorytmy sztucznej inteligencji system zasadniczo eliminuje człowieka z procesu obserwacji, wyszukiwania i badania wykrytej supernowej. Autorzy wskazują, że jego wykorzystanie znacząco przyspiesza proces poszukiwania, weryfikowania, a nawet klasyfikowania nowych supernowych, eliminując przy tym pomyłki popełniane przez człowieka.

Czytaj także: Potężna eksplozja w ramieniu spiralnym pobliskiej galaktyki. Astronomowie już zacierają ręce

Długo nie trzeba było czekać, aby BTSbot, bo taką nosi nazwę całe urządzenie, odnotowało swój pierwszy sukces. Całkowicie bez udziału człowieka zestaw robotów dowodzonych przez algorytmy SI zaobserwował i zidentyfikował supernową, a następnie przekazał o niej informację drugiemu teleskopowi, który był w stanie niezależnie potwierdzić odkrycie. Naukowcy przekonują, że w najbliższych miesiącach i latach, wykorzystywane przez BTSbot algorytmy i modele zostaną dopracowane na tyle, że będzie on w stanie identyfikować i odróżniać od siebie określone podtypy eksplozji odległych gwiazd. Zważając na to, że na przestrzeni tylko ostatnich sześciu lat astronomowie spędzili około 2200 godzin na badaniu i klasyfikowaniu kandydatów na supernowe, wykorzystanie zautomatyzowanych takich jak BTSbot może stanowić znaczącą oszczędność czasu.

Jak wyglądało pierwsze automatyczne odkrycie supernowej?

Co do zasady, teleskopy automatyczne wykonują zdjęcia tych samych fragmentów nieba, poszukując na nich nowych źródeł światła, których nie było na poprzednich zdjęciach. Jeżeli taki punkt się pojawi, astronomowie przyglądają się mu i wykonują za pomocą innych instrumentów obserwacje spektroskopowe. Widmo danego punktu pozwala potwierdzić, że faktycznie mamy do czynienia z supernową.

Algorytmy BTSbota zostały wytrenowane przez algorytmy uczenia maszynowego na 1,4 miliona zdjęć historycznych z 16000 różnych źródeł. Na zdjęciach tych znajdowały się zarówno potwierdzone supernowe, rozbłyski na powierzchniach gwiazd, gwiazdy zmienne, jak i wiele innych.

Czytaj także: Nietypowa eksplozja supernowej. Jądro umierającej gwiazdy wystrzeliło jak z procy i gna przez galaktykę

3 października automatyczny teleskop Zwicky Transient Facility po raz pierwszy zarejestrował kandydatkę na eksplozję supernową. Analizując dane z ZTF, BTSbot odkrył ją już 5 października i automatycznie, bez udziału człowieka zlecił wykonanie obserwacji spektroskopowych zidentyfikowanego obiektu innemu robotycznemu teleskopowi SED Machine w Obserwatorium Palomar. Po wykonaniu widma SED Machine przesłał automatycznie widmo do SNIascore w Caltech w celu ustalenia typu supernowej. Po ustaleniu, że mamy do czynienia z supernową typu Ia, system poinformował społeczność astronomów o odkryciu już 7 października.

Wchodzimy ewidentnie w nową erę astronomii, w której nie tylko teleskopy automatycznie przeczesują niebo w poszukiwaniu interesujących obiektów, ale także są w stanie samodzielnie zlecać sobie potwierdzanie odkryć i wykonując wstępne badania, zanim jeszcze astronomowie przyjdą do pracy. Z takim systemem wsparcia możemy mieć pewność, że nic na nocnym niebie nam nie umknie.