¡Apártense, astrónomos humanos! La inteligencia artificial (IA) pronto podría estar cazando supernovas por usted.
Un nuevo algoritmo de aprendizaje automático totalmente automatizado ha detectado, identificado y clasificado con éxito su primer supernova– la primera vez que esto se logra con IA. El programa, llamado Bright Transient Survey Bot (BTSbot), podría acelerar enormemente el proceso de análisis y clasificación de supernovas, dicen sus desarrolladores.
Punteo Las supernovas actualmente dependen de que humanos y computadoras trabajen en conjunto, pero BTSbot podría eliminarnos de esa ecuación. Según el equipo de BTSbot, sólo en los últimos seis años, los astrónomos humanos han pasado unas 2.200 horas inspeccionando y clasificando visualmente candidatos a supernovas. BTSbot podría permitir a los astrónomos redirigir este esfuerzo y dedicar más tiempo a investigar los orígenes de estas explosiones estelares y modelar cómo proceden.
“Por primera vez, una serie de robots y los algoritmos de IA observaron, luego identificaron y luego se comunicaron con otro telescopio para finalmente confirmar el descubrimiento de una supernova”, dijo el líder del equipo Adam Miller, profesor de física en la Universidad Northwestern en Illinois. dijo en un comunicado. “Esto representa un importante paso adelante, ya que un mayor perfeccionamiento de los modelos permitirá a los robots aislar subtipos específicos de explosiones estelares.
“En última instancia, sacar a los humanos del circuito proporciona más tiempo al equipo de investigación para analizar sus observaciones y desarrollar nuevas hipótesis para explicar el origen de las explosiones cósmicas que observamos”, añadió Miller.
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Supernovas: una aguja en un pajar cósmico
Muchas supernovas ocurren al morir. estrellas agota su combustible para la fusión nuclear. Incapaces de sostenerse contra el empuje interno de gravedadlos núcleos de estas estrellas colapsan mientras sus capas exteriores explotan como supernovas.
En el caso de Supernovas tipo Ialas explosiones se desencadenan cuando un remanente estelar llamado enano blanco existe en un sistema binario y está despojando de materia a su estrella compañera. Esta afluencia de material hace que las enanas blancas se vuelvan a encender y exploten, destruyéndolas por completo.
Estas explosiones de supernovas pueden ser tan brillantes que eclipsan la luz combinada de todas las estrellas del planeta. galaxia alrededor de ellos. Sin embargo, gracias a la inmensidad del espacio, incluso este increíble estallido de luz no significa que las supernovas sean fáciles de detectar. Actualmente, los telescopios robóticos escanean el cielo nocturno, capturando imágenes repetidas de la misma porción de espacio, con la esperanza de encontrar un objeto cambiante (o transitorio) que no estuviera en imágenes anteriores.
“El software automatizado presenta una lista de explosiones candidatas a los humanos, quienes dedican tiempo a verificar las candidatas y ejecutar observaciones espectroscópicas”, dijo Miller. “Sólo podemos saber definitivamente que una candidata es verdaderamente una supernova recopilando su espectro: la luz dispersa de la fuente, que revela los elementos presentes en la explosión. Existen telescopios robóticos que pueden recolectar espectros, pero esto también lo hacen a menudo los humanos que operan telescopios con espectrógrafos.”
Para eliminar potencialmente el papel de la humanidad en estos procedimientos, Miller y su equipo desarrollaron BTSbot y entrenaron la IA con más de 1,4 millones de imágenes históricas de casi 16.000 fuentes. Estos incluían supernovas confirmadas y otros fenómenos astronómicos explosivos como las llamaradas temporales de estrellas, estrellas que son estrellas periódicamente variables y las llamaradas de galaxias.
Poniendo a prueba a BTSbot
Para probar su nueva herramienta de inteligencia artificial, los investigadores se propusieron buscar una candidata a supernova recientemente detectada, designada SN2023tykque se cree que es una supernova de tipo Ia ubicada a unos 760 millones de años luz de Tierra.
La supernova fue encontrada por el telescopio robótico Zwicky Transient Facility (ZTF) el 3 de octubre. Mientras buscaba datos de ZTF, BTSbot pudo identificar SN2023tyk el 5 de octubre, después de lo cual recopiló el espectro de la supernova potencial del telescopio robótico en Palomar. Observatorio, conocido como la máquina SED (SEDM). Así, gracias a esta colaboración automática, SN2023tyk fue clasificada como una supernova de Tipo Ia. BSTbot ni siquiera necesitó que sus operadores humanos hicieran correr la voz, ya que la IA compartió automáticamente esta información con los astrónomos el 7 de octubre.
“El rendimiento simulado fue excelente, pero nunca se sabe realmente cómo se traduce eso en el mundo real hasta que realmente lo pruebas”, dijo en el mismo comunicado el estudiante graduado de Northwestern Nabeel Rehemtulla, quien codirigió el desarrollo de la tecnología BTSbot con Miller.
“Una vez que llegaron las observaciones de SEDM y la clasificación automatizada”, agregó Rehemtulla, “sentimos una gran ola de alivio. Lo bueno de esto es que una vez que todo está encendido y funcionando correctamente, en realidad no hacemos nada. Nos vamos a dormir por la noche y, por la mañana, vemos que BTSbot y estas otras IA hacen su trabajo inquebrantablemente”.