لأول مرة، قام الذكاء الاصطناعي بالبحث والكشف والتأكيد والتصنيف والإعلان عن اكتشاف المستعر الأعظم دون أي تدخل بشري.
قام فريق دولي من العلماء بتطوير أداة جديدة للذكاء الاصطناعي تسمى Bright Transient Survey Bot (BTSbot)، باستخدام أكثر من 1.4 مليون صورة من ما يقرب من 16000 مصدر لتدريب خوارزمية التعلم الآلي الخاصة بها.
وأفادت جامعة نورث وسترن أن النظام الجديد يجعل من الممكن أتمتة عملية اكتشاف انفجارات النجوم بأكملها، الأمر الذي لا يزيل الأخطاء البشرية فحسب، بل يزيد أيضًا من السرعة بشكل كبير.
“في نهاية المطاف، فإن إزالة البشر من الحلقة يمنح فريق البحث المزيد من الوقت لتحليل ملاحظاتهم وتطوير فرضيات جديدة لشرح أصل الانفجارات الكونية التي نلاحظها”. قال عالم الفلك الشمالي الغربي آدم ميلر، أحد الباحثين الرئيسيين في تطوير BTSbot.
“هذا يبسط إلى حد كبير دراسات المستعرات الأعظم الكبيرة” يضيف نبيل رحيم الله من جامعة نورث وسترن، وهو عالم فلك شارك في قيادة التطوير مع ميلر، “يساعدنا على فهم أفضل لدورات حياة النجوم وأصل العناصر التي تنشأ عن المستعرات الأعظم، مثل الكربون والحديد والذهب”.
اكتشف BTSbot المستعر الأعظم المكتشف حديثًا المسمى SN2023tyk في البيانات الواردة من Zwicky Transient Facility (زتف)، وهي كاميرا روبوتية من كاليفورنيا تقوم بمسح السماء الشمالية كل يومين.
ولوضع الوتيرة في نصابها الصحيح، قام ZTF بتصوير الانفجار الكوني في سماء الليل في 3 أكتوبر، ووجد BTSbot المستعر الأعظم في بيانات ZTF في 5 أكتوبر. ومن خلال التواصل مع الأدوات الآلية الأخرى، تمكن BTSbot من تأكيد الاكتشاف وتصنيف الانفجار. حدث مثل أ المستعر الأعظم من النوع Iaمشاركة التقرير علنًا 7 أكتوبر.
“يعمل ZTF منذ ست سنوات، وخلال تلك الفترة أمضيت أنا وآخرون أكثر من 2000 ساعة في فحص المرشحين بصريًا وتحديد أي منهم يجب مراقبته باستخدام التحليل الطيفي.” قال عالم الفلك كريستوفر فريملنج من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك).
“إن إضافة BTSbot إلى سير العمل لدينا سيوفر لنا قضاء الوقت في فحص هؤلاء المرشحين.”
على الرغم من أن المستعرات الأعظم هي أحداث مشرقة وحيوية، إلا أنها ليست شائعة أو من السهل اكتشافها. تعتمد طرق الكشف التقليدية على علماء الفلك لفحص كميات كبيرة من البيانات بصريًا من التلسكوبات الآلية التي تقوم بمسح السماء ليلًا باستمرار بحثًا عن مصادر جديدة للضوء.
وقال ميلر: “تقدم البرمجيات الآلية قائمة بالانفجارات المرشحة للبشر، الذين يقضون وقتًا في التحقق من المرشحين وإجراء الملاحظات الطيفية”. يشرح.
“لا يمكننا أن نعرف على وجه اليقين أن المرشح هو حقا مستعر أعظم من خلال جمع طيفه – الضوء المتناثر من المصدر، والذي يكشف عن العناصر الموجودة في الانفجار.”
هذه عملية تستغرق وقتا طويلا، وتشير التقديرات إلى أن علماء الفلك لم يكتشفوا سوى جزء صغير من جميع المستعرات الأعظمية التي تحدث في الكون.
طلب BTSbot تلقائيًا أداة روبوتية أخرى تسمى آلة توزيع الطاقة الطيفية (SEDM) لإجراء ملاحظات متعمقة للمستعر الأعظم المحتمل لجمع طيفه. وبعد حصوله على هذا الطيف، أرسله SEDM إلى مركز كاليفورنيا للتكنولوجيا. نقاط SNI (تم تطويره بواسطة فريملنج) لتصنيف المستعرات الأعظم.
إطار الحدود = “0” سماح = “مقياس التسارع؛ تشغيل تلقائي؛ الكتابة إلى الحافظة. الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صور في صور؛ مشاركة الويب” تسمح بملء الشاشة>
تعتبر المستعرات الأعظمية من النوع Ia ذات أهمية خاصة لعلماء الفلك لأنه يمكن استخدامها لقياس توسع الكون.
“كان أداء المحاكاة رائعًا، لكنك لا تعرف أبدًا كيف يترجم ذلك إلى العالم الحقيقي حتى تجربه فعليًا.” قال رحمت الله. “بمجرد وصول ملاحظات SEDM والتصنيف الآلي لـ SNIascore، شعرنا بموجة كبيرة من الارتياح.”
إن القدرة على مسح السماء ليلاً بحثًا عن أجسام جديدة بشكل أكثر فعالية وكفاءة يمكن أن تمكن من اكتشاف العديد من المستعرات الأعظمية الجديدة. يمكن أن يسمح BTSbot لعلماء الفلك بالتركيز على تفسير البيانات وتقديم رؤى قيمة حول تطور النجوم والمجرات.
“بمجرد أن يصبح كل شيء يعمل بشكل صحيح، فإننا لا نفعل أي شيء بعد الآن” قال رحمت الله. “نذهب للنوم ليلاً، وفي الصباح نرى أن BTSbot وأنظمة الذكاء الاصطناعي الأخرى يقومون بعملهم بلا كلل.”
