|
ИИ обнаружил сотни космических аномалий
|
|
|
|
Используя мощный инструмент искусственного интеллекта, астрономы проанализировали огромные массивы данных, полученных с помощью телескопа НАСА "Хаббл", и обнаружили более 1300 космических аномалий, более 800 из которых являются новыми для науки. Новое исследование Дэвида О'Райана и Пабло Гомеса из ЕКА (Европейского космического агентства) опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics.
|
|
|
|
"Архивные наблюдения космического телескопа "Хаббл", сделанные за последние 35 лет, представляют собой сокровищницу данных, в которых можно обнаружить астрофизические аномалии", - говорит О'Райан.
|
|
|
|
Астрофизические аномалии важны, потому что они могут быть выбросами, представляющими другую сторону природы. Опытный ученый может быть настроен на них и обнаружить их относительно легко.
|
|
|
|
Но у нас слишком много данных из нашей мощной коллекции астрономических телескопов. JWST ежедневно предоставляет около 57 ГБ данных, в зависимости от того, какие наблюдения запланированы.
|
|
|
|
Обсерватория Веры Рубин, оснащенная самой большой цифровой камерой из когда-либо созданных, значительно превзойдет этот показатель. Он будет генерировать около 20 терабайт необработанных данных каждую ночь, и только для его обработки требуется специальная инфраструктура.
|
|
|
|
С появлением в скором времени новых мощных телескопов, таких как Гигантский телескоп Магеллана и Чрезвычайно большой телескоп Extremely Large Telescope, объем астрономических данных, требующих научной проверки, растет как на дрожжах.
|
|
|
|
|
|
|
Эти огромные объемы данных наверняка таят в себе множество скрытых сюрпризов. Наши технологии превзошли возможности органического мозга обрабатывать все это. Но технологический ИИ догоняет возможности астрономии по массовому получению данных.
|
|
|
|
"Астрономические архивы содержат огромное количество неисследованных данных, которые потенциально могут содержать редкие и ценные с научной точки зрения космические явления", - пишут авторы.
|
|
|
|
"Мы используем новые методы, позволяющие извлекать такие объекты из архива наследия "Хаббла" под контролем специалистов".
|
|
|
|
Исследователи использовали недавно разработанную систему обнаружения аномалий AnomalyMatch для быстрого поиска по почти 100 миллионам фрагментов изображений из архива наследия "Хаббла". Архив содержит изображения примерно 35-летней давности.
|
|
|
|
AnomalyMatch - это нейронная сеть, инструмент машинного обучения, основанный на человеческом мозге.
|
|
|
|
"AnomalyMatch разработан специально для крупномасштабных приложений, эффективно обрабатывая прогнозы для 100 миллионов изображений в течение трех дней на одном графическом процессоре", - писали авторы в предыдущей статье, в которой был представлен этот инструмент.
|
|
|
|
AnomalyMatch потребовалось всего 2-3 дня, чтобы обработать такой объем данных, что составляет лишь малую долю времени, которое потребовалось бы человеческому разуму. Впервые в архиве наследия Хаббла был проведен такой систематический поиск аномалий.
|
|
|
|
AnomalyMatch составил список вероятных аномалий. Этот список содержал почти 1400 аномальных объектов, с которыми человеческому разуму гораздо легче справиться.
|
|
|
|
О'Райан и Гомес просмотрели эти 1400 объектов вручную и определили, что 1300 из них на самом деле были аномалиями, и что более 800 из них никогда не были задокументированы.
|
|
|
|
Сливающиеся и взаимодействующие галактики были наиболее распространенным типом аномалий, обнаруженных в Архиве. Всего их было 417.
|
|
|
|
Исследователи также обнаружили 86 новых потенциальных гравитационных линз. Это важно, потому что они позволяют увидеть объекты, которые в противном случае были бы слишком далекими для наблюдения.
|
|
|
|
Они также помогают ученым изучать распределение темной материи во Вселенной, измерять расстояния и космическое расширение, а также проверять общую теорию относительности.
|
|
|
|
"Мы выявили множество гравитационных линз, которые уже описаны в литературе, но есть и много потенциальных новых линз", – пишут авторы.
|
|
|
|
В архиве были и другие аномалии. AnomalyMatch обнаружил и другие редкие объекты, такие как галактики-медузы. Они находятся в скоплениях галактик, где атмосферное давление вытесняет газ из галактики, оставляя длинный хвост, освещенный звездообразованием. В архиве было найдено 35 таких объектов.
|
|
|
|
Исследование также выявило некоторые аномалии неопределенной природы. Одной из них является странное зрелище - галактика с закрученным ядром и открытыми долями.
|
|
|
|
Изучение огромных массивов астрономических данных - идеальная задача для искусственного интеллекта, которую вряд ли сможет воспроизвести человеческий разум.
|
|
|
|
Наряду с ранее упомянутыми аномалиями, исследователи также обнаружили перекрывающиеся галактики, скопления галактик, кольцевые галактики и даже галактики с высоким красным смещением, которые настолько близки к пределам обнаружения, что их трудно различить. Они также обнаружили галактики со струями и галактики, содержащие AGN.
|
|
|
|
Если бы завтра все астрономические наблюдения прекратились, открытия не прекратились бы. Инструментам искусственного интеллекта суждено становиться все более и более мощными. Массивные массивы данных, полученные с телескопа "Хаббл" и других миссий, таких как Gaia Европейского космического агентства, являются основой для будущих инструментов.
|
|
|
|
Кто знает, что еще можно обнаружить во всех этих данных?
|
|
|
|
"Это наглядная демонстрация того, как искусственный интеллект может повысить научную отдачу от архивных наборов данных", - сказал Гомес.
|
|
|
|
- Обнаружение такого количества ранее недокументированных аномалий в данных "Хаббла" подчеркивает потенциал этого инструмента для будущих исследований".
|
|
|
|
Источник
|
