當(dāng)前位置： 當(dāng)前位置：首頁(yè) > 知識(shí) > 人工智能首次發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)、分類和分享超新星正文

超新星發(fā)生的發(fā)現(xiàn)分類星系的深空?qǐng)D像。鳴謝:uux.cn/Legacy Surveys / D. Lang(周長(zhǎng)研究所)為L(zhǎng)egacy Surveys layers和wiscons/NASA/JPL加州理工學(xué)院/ D. Lang(周長(zhǎng)研究所)
（神秘的和分地球uux.cn）據(jù)西北大學(xué)：一個(gè)完全自動(dòng)化的過(guò)程，包括一個(gè)全新的享超新星人工智能(AI)工具，已經(jīng)成功地檢測(cè)、人工識(shí)別和分類了它的首次第一顆超新星。
由西北大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)分類國(guó)際合作開(kāi)發(fā)的新系統(tǒng)自動(dòng)化了夜空中新超新星的整個(gè)搜索過(guò)程——有效地將人類從這個(gè)過(guò)程中移除。這不僅快速加速了對(duì)新超新星候選者的和分分析和分類過(guò)程，還避免了人為錯(cuò)誤。享超新星
該團(tuán)隊(duì)提醒天文學(xué)界，人工本周推出了名為明亮瞬時(shí)巡天機(jī)器人(BTSbot)的首次新工具，并取得了成功。發(fā)現(xiàn)分類在過(guò)去的和分六年里，人類已經(jīng)花費(fèi)了大約2200個(gè)小時(shí)對(duì)超新星候選者進(jìn)行視覺(jué)檢查和分類。享超新星隨著新工具現(xiàn)在正式上線，研究人員可以將這些寶貴的時(shí)間重新分配到其他任務(wù)上，以加快發(fā)現(xiàn)的步伐。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)工作的西北大學(xué)的亞當(dāng)·米勒說(shuō):“有史以來(lái)第一次，一系列機(jī)器人和人工智能算法進(jìn)行了觀察，然后進(jìn)行了識(shí)別，然后與另一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了通信，最終確認(rèn)了超新星的發(fā)現(xiàn)。”“這代表著向前邁出了重要的一步，因?yàn)槟Ｐ偷倪M(jìn)一步完善將使機(jī)器人能夠分離出恒星爆炸的特定亞型。最終，將人類從循環(huán)中移除為研究團(tuán)隊(duì)提供了更多時(shí)間來(lái)分析他們的觀察結(jié)果，并開(kāi)發(fā)新的假設(shè)來(lái)解釋我們觀察到的宇宙爆炸的起源。”
“我們實(shí)現(xiàn)了世界上第一次全自動(dòng)探測(cè)、識(shí)別和分類超新星，”西北大學(xué)的納比爾·雷赫姆圖拉補(bǔ)充說(shuō)，他與米勒共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。“這大大簡(jiǎn)化了對(duì)超新星的大型研究，幫助我們更好地了解恒星的生命周期和超新星創(chuàng)造的元素的起源，如碳、鐵和金。”
米勒是西北大學(xué)溫伯格文理學(xué)院物理學(xué)和天文學(xué)助理教授，也是天體物理學(xué)跨學(xué)科探索和研究中心(CIERA)的成員。Rehemtulla是米勒研究小組的天文學(xué)研究生。
省去中間人
為了探測(cè)和分析超新星，人類目前與機(jī)器人系統(tǒng)攜手合作。首先，機(jī)器人望遠(yuǎn)鏡重復(fù)拍攝夜空的相同部分，尋找以前圖像中沒(méi)有的新源。然后，當(dāng)這些望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到新的東西時(shí)，人類就接管了。
“自動(dòng)化軟件向人類展示了候選爆炸的列表，人類花時(shí)間驗(yàn)證候選爆炸并進(jìn)行光譜觀察，”米勒說(shuō)。“我們只能通過(guò)收集其光譜——光源的散射光，揭示爆炸中存在的元素——來(lái)明確知道候選星是否真的是超新星。現(xiàn)有的機(jī)器人望遠(yuǎn)鏡可以收集光譜，但這也經(jīng)常是由人類用光譜儀操作望遠(yuǎn)鏡來(lái)完成的。”

SN2023tyk發(fā)生之前(左)和之后的星系圖像。星系的左上區(qū)域(右)看起來(lái)呈球狀和畸形，是恒星爆炸的地方。鳴謝:uux.cn/Legacy Surveys / D. Lang(周長(zhǎng)研究所)為L(zhǎng)egacy Surveys layers和wiscons/NASA/JPL加州理工學(xué)院/ D. Lang(周長(zhǎng)研究所)
研究人員開(kāi)發(fā)了BTSbot來(lái)消除這種人類中間人。為了開(kāi)發(fā)人工智能工具，Rehemtulla利用來(lái)自近16，000個(gè)來(lái)源的超過(guò)140萬(wàn)張歷史圖像訓(xùn)練了一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，其中包括已確認(rèn)的超新星，暫時(shí)發(fā)光的恒星，周期性變化的恒星和發(fā)光的星系。
加州理工學(xué)院(Caltech)的天文學(xué)家Christoffer Fremling說(shuō):“Zwicky Transient Facility (ZTF)已經(jīng)運(yùn)行了六年，在此期間，我和其他人花了2000多個(gè)小時(shí)目測(cè)候選人，并確定用光譜觀察哪個(gè)，”他開(kāi)發(fā)了另一個(gè)名為SNIascore的人工智能工具，并為BTSbot的開(kāi)發(fā)做出了貢獻(xiàn)。“將BTSbot添加到我們的工作流程中，將消除我們花時(shí)間檢查這些候選人的需要。”
初獲成功，又是一波解脫
為了測(cè)試BTSbot，研究人員研究了一顆新發(fā)現(xiàn)的超新星候選物，名為SN2023tyk。ZTF是一個(gè)機(jī)器人天文臺(tái)，它拍攝夜空以尋找超新星，于10月3日首次探測(cè)到這個(gè)來(lái)源。通過(guò)實(shí)時(shí)篩選ZTF的數(shù)據(jù)，BTSbot在10月5日發(fā)現(xiàn)了SN2023tyk。
從那里，BTSbot自動(dòng)向帕洛馬天文臺(tái)請(qǐng)求潛在超新星的光譜，在那里，另一臺(tái)機(jī)器人望遠(yuǎn)鏡(SED機(jī)器)進(jìn)行了深入觀察，以獲得源的光譜。SED機(jī)器隨后將這一光譜發(fā)送到加州理工學(xué)院的SNIascore，以確定超新星的類型:要么是白矮星的熱核爆炸，要么是大質(zhì)量恒星核心的坍塌。
在確定候選星是Ia型超新星(雙星系統(tǒng)中的白矮星完全爆炸的恒星爆炸)后，自動(dòng)化系統(tǒng)于10月7日公開(kāi)與天文學(xué)界分享了這一發(fā)現(xiàn)。
在運(yùn)行BTSbot的最初幾天，Rehemtulla感到既緊張又興奮。
“模擬的表現(xiàn)非常出色，但你永遠(yuǎn)不會(huì)真正知道這如何轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)世界，直到你實(shí)際嘗試，”他說(shuō)。“一旦來(lái)自SEDM的觀測(cè)數(shù)據(jù)和自動(dòng)化分類從SNIascore傳來(lái)，我們感到如釋重負(fù)。它的美妙之處在于，一旦一切都打開(kāi)并正常工作，我們實(shí)際上什么也不做。我們晚上睡覺(jué)，第二天早上，我們看到BTSbot和其他ai堅(jiān)定不移地做著他們的工作。”
由西北大學(xué)牽頭，包括來(lái)自加州理工學(xué)院、明尼蘇達(dá)大學(xué)、英國(guó)利物浦約翰穆雷斯大學(xué)和瑞典斯德哥爾摩大學(xué)的天文學(xué)家。